Desenvolvida por:
Tamara…
(com assistência da tecnologia Profy)
Área do Conhecimento/Disciplinas:
Física
Temática:
Termodinâmica e Eficiência Energética
Nesta atividade prática, os alunos do 1º ano do Ensino Médio irão construir um motor térmico simples utilizando materiais recicláveis como latas de alumínio, vela e água. O propósito é oferecer uma compreensão prática e interativa dos princípios da termodinâmica, particularmente no que diz respeito à conversão de calor em trabalho mecânico. Os alunos serão incentivados a utilizar criatividade e pensamento crítico para entender como pequenos ajustes podem afetar a eficiência energética de um motor térmico. Durante uma aula e meia, o objetivo é que os alunos aprendam sobre a importância dos motores térmicos na sociedade moderna e como a eficiência energética impacta o meio ambiente e a economia.
Objetivos de Aprendizagem
Os objetivos de aprendizagem focam na introdução dos conceitos fundamentais da termodinâmica, como a transformação de energia térmica em mecânica e a importância da eficiência energética. A atividade visa também promover a curiosidade científica e a mentalidade investigativa dos alunos, estimulando-os a buscar soluções e alternativas práticas para otimizar o funcionamento do motor térmico de brinquedo.
- Compreender o funcionamento básico de um motor térmico.
- Aplicar conceitos de conversão de calor em trabalho mecânico.
- Identificar os fatores que influenciam a eficiência energética.
Habilidades Específicas BNCC
- EM13CNT102: Analisar e interpretar dados e informações para compreender o impacto econômico, social e ambiental do uso de diferentes fontes energéticas.
- EM13CNT104: Compreender os princípios da termodinâmica em aplicações cotidianas e industriais, evidenciando a importância da eficiência energética.
Conteúdo Programático
O conteúdo programático abordará os princípios fundamentais da termodinâmica, com ênfase na aplicação prática em motores térmicos. Será apresentada a teoria básica da energia térmica e sua conversão em trabalho, abordando também aspectos de eficiência energética e suas implicações na tecnologia e no meio ambiente.
- Princípios básicos da termodinâmica.
- Conversão de calor em trabalho mecânico.
- Conceitos de eficiência energética.
Metodologia
A metodologia adotada fomentará o aprendizado ativo e prático por meio da construção de um protótipo de motor térmico simples. Os alunos serão divididos em grupos para promover o trabalho colaborativo e a troca de ideias, sendo guiados pelo professor em momentos de instrução teórica e prática. A atividade será estruturada para que os alunos possam explorar, experimentar e refletir sobre os conceitos estudados.
- Aprendizado ativo e prático.
- Trabalho em grupo e colaborativo.
- Exploração e experimentação guiada.
Aulas e Sequências Didáticas
A atividade terá a duração de uma aula e meia de 40 minutos cada, totalizando 1 hora e 20 minutos. Na primeira aula, serão apresentados os conceitos teóricos e iniciada a construção do motor térmico. Na segunda parte, ocorrerá a finalização do protótipo e a análise dos resultados obtidos com a atividade prática.
- Aula 1: Apresentação teórica e início da construção do motor térmico.
- Aula 2: Finalização do protótipo e análise dos resultados.
Avaliação
A avaliação será feita de forma qualitativa e quantitativa. Os alunos serão avaliados pela participação, colaboração em grupo e criatividade ao solucionar problemas durante a construção do motor. Será observada a compreensão dos conceitos teóricos aplicados e a capacidade de relacionar esses conceitos na prática. Exemplos de critérios incluem: propor soluções criativas para desafios técnicos; compreensão verbal demonstrada nas discussões de grupo; capacidade de articular problemas verificados e possíveis causas de ineficiência no modelo construído.
Materiais e ferramentas:
Os recursos para esta atividade são de fácil acesso e exemplificam a aplicação prática dos conceitos teóricos estudados. Materiais recicláveis e comumente disponíveis facilitam a execução e a compreensão dos princípios físicos envolvidos.
- Latas de alumínio
- Vela
- Água
- Tesoura
- Fita adesiva
- Palito de churrasco
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