Título da aula: "Descubra a Transferência de Calor e o Equilíbrio Termodinâmico"

Propósito da aula: Introduzir os alunos do 7º ano do Ensino Fundamental aos conceitos de transferência de calor e equilíbrio termodinâmico, explorando como diferentes métodos de transferência de calor funcionam e como o equilíbrio termodinâmico afeta a vida na Terra.

Ano: 7º ano Ensino Fundamental

Objetivos de conhecimento:

• Compreender os diferentes modos de transferência de calor (condução, convecção e radiação) e reconhecer exemplos de cada um;
• Identificar e explicar o conceito de equilíbrio termodinâmico e sua importância para a vida na Terra;
• Diferenciar equilíbrio térmico, equilíbrio químico e equilíbrio mecânico, reconhecendo que o equilíbrio termodinâmico envolve todos esses aspectos.

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, além de identificar a temperatura em diferentes tempos."

Materiais necessários:

• Canudos plásticos
• Bexigas
• Fósforos ou isqueiros
• Recipientes de vidro ou metal
• Água quente e água fria
• Panos ou toalhas
• Termômetros
• Projetor ou TV para apresentação de slides (opcional)

Sequência de atividades:

1. Introdução (10 minutos):

• Início da aula com uma discussão sobre o que é calor e como ele pode ser transferido.
• Demonstração simples de transferência de calor por condução, convecção e radiação (exemplos: segurar uma colher de metal em água quente, colocar a mão perto de uma vela acesa, sentir o calor do sol na pele).

2. Transferência de Calor (20 minutos):

• Dividir os alunos em grupos e distribuir materiais.
• Cada grupo deve realizar experimentos simples para observar os diferentes modos de transferência de calor.
• Exemplos de experimentos:
  • Convecção: colocar água quente e água fria em recipientes de vidro transparentes e observar o movimento das correntes de convecção.
  • Condução: segurar as pontas de canudos plásticos com diferentes temperaturas e observar a sensação de calor ou frio.
  • Radiação: colocar uma bexiga cheia de ar próximo a uma vela acesa e observar como a bexiga se expande devido ao calor.

3. Equilíbrio Termodinâmico (20 minutos):

• Apresentação em slides ou discussão guiada sobre o conceito de equilíbrio termodinâmico.
• Explicar que o equilíbrio termodinâmico ocorre quando a temperatura, a pressão e a composição química de um sistema não mudam ao longo do tempo.
• Discutir a importância do equilíbrio termodinâmico para a vida na Terra e dar exemplos de como o desequilíbrio pode afetar os ecossistemas.

4. Experimento de Equilíbrio Térmico (20 minutos):

• Distribuir termômetros para cada grupo de alunos.
• Cada grupo deve medir a temperatura da água quente e da água fria separadamente e, em seguida, misturar as duas águas em um único recipiente.
• Os alunos devem registrar a temperatura da mistura em intervalos regulares até que ela atinja o equilíbrio térmico.
• Discussão sobre os resultados e como eles demonstram o conceito de equilíbrio termodinâmico.

5. Conclusão (10 minutos):

• Resumo dos principais pontos aprendidos durante a aula.
• Discussão sobre como os conceitos de transferência de calor e equilíbrio termodinâmico podem ser aplicados em situações da vida real.
• Reflexão sobre a importância da compreensão desses conceitos para a tomada de decisões conscientes em relação ao uso de energia e à preservação do meio ambiente.