Título da aula: Calor, Equilíbrio Termodinâmico e Máquinas Térmicas: Explorando a Transferência de Energia

Ano: 7º ano do Ensino Fundamental

Componente Curricular: Ciências

Objetivo Geral: Compreender os conceitos de calor, equilíbrio termodinâmico e máquinas térmicas, explorando a transferência de energia em diferentes contextos.

Objetivos Específicos:

• Diferenciar os modos de transferência de calor entre objetos: condução, convecção e irradiação.
• Reconhecer a existência do fluxo térmico e do equilíbrio térmico em diferentes situações.
• Identificar e compreender o conceito de equilíbrio termodinâmico, distinguindo-o do equilíbrio térmico e mecânico.
• Explorar a história dos combustíveis e das máquinas térmicas, compreendendo sua evolução e importância.

Habilidade da BNCC: EF07CI02 - Diferenciar modos de transferência de calor entre objetos, identificando a existência do fluxo térmico, quando houver, reconhecendo a existência do equilíbrio, quando for o caso, além de identificar a temperatura em diferentes tempos.

Materiais Necessários:

• Quadro branco ou flip chart
• Marcadores ou canetas
• Folhas de papel para cada aluno
• Lápis ou canetas para cada aluno
• Modelos de diferentes máquinas térmicas (exemplos: chaleira elétrica, motor a combustão, geladeira)
• Imagens ou vídeos ilustrativos sobre transferência de calor e máquinas térmicas
• Materiais para experimentos simples, como copos d'água, cubos de gelo, velas e fósforos

Procedimentos:

1. Introdução (15 minutos):

   • Inicie a aula com uma discussão sobre o conceito de energia e suas diferentes formas.
   • Introduza os termos "calor" e "temperatura", explicando a diferença entre eles.
   • Apresente os três modos de transferência de calor: condução, convecção e irradiação, utilizando exemplos práticos e ilustrações.

2. Experimentos sobre Transferência de Calor (20 minutos):

   • Conduza experimentos simples para demonstrar os três modos de transferência de calor.
   • Por exemplo, utilize copos d'água quente e fria para mostrar a condução de calor, use uma vela acesa para mostrar a convecção e uma lâmpada para mostrar a irradiação.

3. Discussão sobre Equilíbrio Termodinâmico (15 minutos):

   • Explique o conceito de equilíbrio termodinâmico, destacando a importância da temperatura, pressão e volume nesse processo.
   • Discuta a diferença entre equilíbrio térmico, equilíbrio químico e equilíbrio mecânico.

4. Atividades em Grupo sobre Máquinas Térmicas e Combustíveis (25 minutos):

   • Divida a turma em grupos e distribua materiais de pesquisa sobre diferentes máquinas térmicas e a evolução dos combustíveis.
   • Peça que cada grupo apresente suas descobertas para a turma, destacando as principais características e aplicações de cada máquina térmica e os impactos ambientais dos diferentes combustíveis.

5. Conclusão e Avaliação (15 minutos):

   • Revise os conceitos principais abordados na aula, enfatizando a importância da compreensão da transferência de calor e do equilíbrio termodinâmico para o desenvolvimento de tecnologias e a solução de problemas cotidianos.
   • Avalie o aprendizado dos alunos por meio de perguntas orais ou escritas, incentivando-os a refletir sobre as aplicações práticas dos conceitos estudados.