Energia do Amendoim: Queimando Calorias

Desenvolvida por: Eduard… (com assistência da tecnologia Profy)
Área do Conhecimento/Disciplinas: Física
Temática: Eficiência Energética e Transformação de Energia

Nesta atividade prática, os alunos irão medir a energia liberada pela queima de um amendoim. Utilizando um calorímetro improvisado, feito com uma lata de alumínio e água, eles calcularão a quantidade de calorias do amendoim. Em seguida, serão incentivados a comparar a energia obtida com a energia necessária para levar um homem à Lua, promovendo discussões sobre a eficiência energética e transformação de energia. A atividade visa desenvolver o pensamento crítico dos alunos sobre o uso dos recursos energéticos e suas implicações para o desenvolvimento sustentável, bem como explorar o conceito de conservação de energia e eficiência em transformações energéticas.

Objetivos de Aprendizagem

Os objetivos de aprendizagem desta atividade são promover a compreensão prática dos princípios da conservação de energia e eficiência energética, desenvolver habilidades de mensuração e análise de dados experimentais, e incentivar a reflexão sobre a aplicação desses conceitos no cotidiano e em grandes empreendimentos tecnológicos. A atividade fomenta a capacidade dos alunos de estabelecer relações entre conceitos teóricos e aplicações práticas, desenvolvendo competências essenciais para uma abordagem crítica e científica de questões energéticas.

  • Entender e aplicar o conceito de calorimetria em experimentos práticos.
  • Calcular a quantidade de calor gerada pela queima de alimentos.
  • Comparar e discutir eficiência energética em diferentes contextos.

Habilidades Específicas BNCC

  • EM13CNT101: Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
  • EM13CNT205: Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.
  • EM13CNT301: Construir questões, elaborar hipóteses, previsões e estimativas, empregar instrumentos de medição e representar e interpretar modelos explicativos, dados e/ou resultados experimentais para construir, avaliar e justificar conclusões no enfrentamento de situações-problema sob uma perspectiva científica.

Conteúdo Programático

A estrutura do conteúdo programático desta atividade abrange os fundamentos da calorimetria, as propriedades térmicas dos materiais, e a conservação e transformação de energia. Os alunos serão introduzidos a conceitos fundamentais de medição de energia a partir de combustão e entenderão as limitações práticas dos métodos experimentais. Essa abordagem auxilia no desenvolvimento de uma compreensão robusta sobre como a energia é transferida e transformada em sistemas naturais e artificiais.

  • Fundamentos de calorimetria e combustão.
  • Propriedades térmicas dos materiais.
  • Conservação e transformação de energia.

Metodologia

A metodologia aplicada envolve atividades práticas associadas ao uso do calorímetro improvisado, discussões em grupo orientadas para o debate dos resultados obtidos e a comparação com exemplos reais de uso de energia. Essas estratégias visam envolver os alunos ativamente no processo de aprendizagem, permitindo-lhes empregar o método científico para formular hipóteses, analisar dados e realizar previsões. A prática experimental é reforçada por discussões que promovem o pensamento crítico e a conexão com desafios energéticos reais.

  • Experimentos práticos com calorímetro improvisado.
  • Discussões em grupo e debates.
  • Comparação com exemplos energéticos reais.

Aulas e Sequências Didáticas

O cronograma da atividade é estruturado para oferecer uma abordagem equilibrada entre prática e teoria. A atividade será conduzida ao longo de duas sessões curtas, permitindo tempo suficiente para experimentação, análise e discussão. Na primeira sessão, os alunos realizarão a medição prática. Na segunda sessão, eles discutirão suas descobertas e explorarão as implicações dos resultados, relacionando-os a conceitos teóricos mais amplos.

  • Aula 1: Introdução e montagem do calorímetro; início do experimento de queima de amendoim.
  • Aula 2: Análise dos resultados e discussão sobre eficiência energética e comparação com casos reais.

Avaliação

A avaliação dos alunos será baseada em três componentes principais: a execução do experimento, a análise e interpretação dos dados e a participação na discussão em grupo. A execução do experimento será avaliada conforme a precisão dos procedimentos e a segurança no manuseio dos materiais. A análise dos dados deve demonstrar compreensão dos conceitos de calorimetria e conservação de energia, enquanto a participação na discussão deve evidenciar habilidade em formular hipóteses e argumentar com base nos resultados experimentais. Exemplos incluem a capacidade de explicar as variações de energia observadas e propor melhorias no método experimental.

Materiais e ferramentas:

Os recursos necessários para esta atividade são selecionados para proporcionar uma experiência de aprendizagem prática e imediata, combinando ferramentas simples e acessíveis com conceitos teóricos avançados. A utilização de materiais do cotidiano, como latas de alumínio e amendoins, visa ensinar a aplicação prática de conceitos complexos de maneira econômica e pedagógica.

  • Latas de alumínio.
  • Amendoins.
  • Água.
  • Termômetro.
  • Cronômetro.
  • Balança.

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