Título da Aula: Explorando a Transferência de Calor e Equilíbrio Termodinâmico

Propósito da Aula: Esta aula visa introduzir os alunos do 7º ano do Ensino Fundamental aos conceitos de transferência de calor, equilíbrio termodinâmico e suas aplicações práticas.

Ano: 7º ano do Ensino Fundamental

Objetivos de Conhecimento:

• Compreender os diferentes modos de transferência de calor: condução, convecção e radiação.
• Reconhecer e classificar situações de equilíbrio térmico, não térmico e mecânico.
• Identificar a temperatura em diferentes tempos, reconhecendo o conceito de capacidade térmica.
• Entender a relação entre equilíbrio termodinâmico e vida na Terra.

Habilidade da BNCC: EF07CI02 - "Diferenciar os modos de transferência de calor entre os 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:

• Demonstrações práticas (ex: chaleira com água, cubos de gelo, lâmpadas, imãs, balança, etc).
• Computadores ou tablets com acesso à internet (se disponíveis).
• Projetores e telas (se disponíveis).
• Papel e canetas ou lápis para anotações.

Plano de Aula Detalhado:

1. Introdução (10 minutos):

• Inicie a aula com uma breve discussão sobre o calor e suas diferentes formas de transferência.
• Pergunte aos alunos se eles podem pensar em exemplos do cotidiano onde o calor é transferido.

2. Demonstrações Práticas (20 minutos):

• Condução: Demonstre como o calor é transferido por condução usando uma barra de metal e uma fonte de calor (ex: vela ou chama de Bunsen).
• Convecção: Demonstre como o calor é transferido por convecção usando uma panela com água e uma fonte de calor (ex: fogão).
• Radiação: Demonstre como o calor é transferido por radiação usando uma lâmpada e um objeto (ex: folha de papel).

3. Discussão em Grupo (15 minutos):

• Divida a turma em pequenos grupos e distribua materiais diversos (ex: imãs, balança, gelo, água, etc).
• Peça aos grupos que investiguem situações de equilíbrio mecânico, químico e térmico, utilizando os materiais fornecidos.
• Oriente-os a registrar suas observações e conclusões em seus cadernos.

4. Diferenças entre Equilíbrios (15 minutos):

• Reúna a turma novamente e inicie uma discussão sobre os diferentes tipos de equilíbrio que foram observados nos grupos.
• Destaque a diferença entre equilíbrio mecânico, químico e térmico, enfatizando que o equilíbrio termodinâmico engloba todos eles.

5. Equilíbrio Termodinâmico e Vida na Terra (10 minutos):

• Explique a importância do equilíbrio termodinâmico para a vida na Terra, destacando a necessidade de equilíbrio entre temperatura, pressão e composição química.
• Discuta como desequilíbrios termodinâmicos podem levar a eventos catastróficos, como mudanças climáticas e erupções vulcânicas.

6. Atividade Final (20 minutos):

• Divida a turma em dois grupos e distribua fichas com situações envolvendo transferência de calor e equilíbrio termodinâmico.
• Cada grupo deve discutir as situações e classificá-las como exemplos de condução, convecção, radiação, equilíbrio ou desequilíbrio.
• Após um tempo, reúna a turma novamente e compartilhem as conclusões.

Conclusão: Conclua a aula com uma breve revisão dos conceitos aprendidos e destaque a importância da compreensão da transferência de calor e equilíbrio termodinâmico para a nossa compreensão do mundo físico.