Calor e Equilíbrio Térmico: Desvendando a Transferência de Energia

Título da Aula: Calor e Equilíbrio Térmico: Desvendando a Transferência de Energia

Ano: 7º ano do Ensino Fundamental

Objetivos de Aprendizagem:

  • Identificar e classificar os modos de transferência de calor entre objetos.
  • Reconhecer a existência do fluxo térmico e do equilíbrio térmico.
  • Compreender o equilíbrio termodinâmico e sua importância para a vida na Terra.
  • Diferenciar equilíbrio térmico, químico e mecânico, e entender como eles compõem o equilíbrio termodinâmico.

Habilidades da BNCC: EF07CI02 - "Diferenciar os modos de transferência de calor entre objetos, identificando a existência do fluxo térmico, quando houver, reconhecendo a existência do equilíbrio, quando for o caso".

Materiais Necessários:

  • Data show ou lousa e marcadores.
  • Materiais para experimentos: recipiente com água quente e fria, gelo, velas, fósforos, recipiente de vidro transparente, isopor, livro didático de Ciências, entre outros.
  • Papel e caneta para anotações dos alunos.

Procedimento:

  1. Introdução (10 minutos):
  • Inicie a aula perguntando aos alunos o que eles sabem sobre calor e como ele se transfere.
  • Faça uma breve explanação sobre o conceito de calor e os diferentes modos de transferência de calor: condução, convecção e radiação.
  1. Experimentos e Observação (20 minutos):
  • Divida a turma em grupos e distribua os materiais para os experimentos.
  • Cada grupo deve realizar os seguintes experimentos:

a) Condução: colocar um pedaço de metal em contato com uma fonte de calor e observar como o calor se transfere pelo metal. b) Convecção: aquecer água em um recipiente e observar como a água quente sobe e a água fria desce. c) Radiação: colocar um recipiente com água fria próximo a uma fonte de calor e observar como a água esquenta sem contato direto com a fonte de calor.

  • Após os experimentos, peça aos alunos que registrem suas observações em seus cadernos.
  1. Discussão em Grupo (15 minutos):
  • Reúna a turma em um grande grupo e promova uma discussão sobre os experimentos realizados.
  • Pergunte aos alunos como o calor se transferiu em cada experimento e quais fatores influenciaram a transferência de calor.
  1. Equilíbrio Térmico e Termodinâmico (20 minutos):
  • Explique aos alunos o conceito de equilíbrio térmico e mostre como ele está relacionado com a transferência de calor.
  • Apresente o conceito de equilíbrio termodinâmico e explique como ele envolve o equilíbrio térmico, químico e mecânico.
  • Discuta a importância do equilíbrio termodinâmico para a vida na Terra.
  1. Avaliação (10 minutos):
  • Peça aos alunos que escrevam um breve parágrafo explicando os diferentes modos de transferência de calor e como eles reconhecem a existência do fluxo térmico e do equilíbrio térmico.
  • Avalie as respostas dos alunos e forneça feedback.

Questões

Clique no card para ver detalhes da questão

Em qual das seguintes situações não ocorre transferência de calor por condução?

Resposta: um radiador aquece o ar de uma sala.

Em qual dos experimentos abaixo o calor é transferido por radiação?

Resposta: Colocar um recipiente com água fria próximo a uma fonte de calor e observar como a água esquenta sem contato direto com a fonte de calor.

Qual das afirmações abaixo está relacionada à condução do calor?

Resposta: O calor é transferido de um objeto mais quente para um objeto mais frio por meio do contato direto entre eles.

Qual das alternativas não representa um modo de transferência de calor?

Resposta: evaporação

Qual das seguintes atividades não envolve a condução do calor?

Resposta: ferver água em uma chaleira

Qual das seguintes opções **não** é um modo de transferência de calor?

Resposta: reflexão

Qual das seguintes situações não é um exemplo de equilíbrio térmico?

Resposta: uma panela de água fervendo continuamente em um fogão.

Qual das seguintes situações não representa um exemplo de equilíbrio termodinâmico?

Resposta: um automóvel em movimento constante.

Qual das seguintes situações não representa um exemplo de transferência de calor por condução?

Resposta: o calor do sol é transferido para a pele de uma pessoa tomando sol.

Qual das situações abaixo é um exemplo de equilíbrio termodinâmico?

Resposta: Um copo d'água em temperatura ambiente.

Qual dos seguintes elementos não está envolvido no equilíbrio termodinâmico?

Resposta: equilíbrio elétrico

Qual dos seguintes exemplos envolve uma transformação química e não apenas uma mudança de estado físico da matéria?

Resposta: Sódio e cloro se combinando para formar cloreto de sódio.

Qual dos seguintes exemplos não é um modo de transferência de calor?

Resposta: eletromagnetismo

Qual dos seguintes fenômenos não é um modo de transferência de calor?

Resposta: combustão

Qual dos seguintes objetos possui maior capacidade de conduzir calor?

Resposta: metal

Qual dos seguintes objetos tem a maior capacidade de transferir calor por condução?

Resposta: Ferro

Qual item não é uma forma de manter o equilíbrio térmico de um ambiente?

Resposta: Ficar próximo a fontes de calor em dias frios.

Qual material é melhor condutor de calor: alumínio ou madeira?

Resposta: Alumínio