Título da aula: "Máquinas Térmicas: Uma jornada pelo calor e a energia"

Propósito da aula: Esta aula explorará o conceito de máquinas térmicas e como elas convertem calor em trabalho mecânico. Os alunos aprenderão sobre os diferentes tipos de máquinas térmicas e suas aplicações práticas, bem como os princípios científicos que sustentam seu funcionamento.

Ano: 7º ano do Ensino Fundamental

Objetivos de conhecimento:

• Compreender o conceito de máquinas térmicas e sua importância na conversão de calor em trabalho mecânico;
• Identificar e diferenciar os diferentes tipos de máquinas térmicas;
• Analisar as aplicações práticas das máquinas térmicas em diversas áreas;
• Explicar os princípios científicos que regem o funcionamento das máquinas térmicas.

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."

Sobre esta aula: Esta será uma aula de duas partes, cada uma com duração de 50 minutos. Na primeira parte, os alunos se concentrarão no conceito básico de máquinas térmicas, seus tipos e aplicações. Na segunda parte, eles explorarão os princípios científicos por trás do funcionamento dessas máquinas.

Materiais necessários:

• Projetores e slides para apresentação (ou quadro branco e marcadores);
• Imagens e vídeos de diferentes tipos de máquinas térmicas;
• Diagramas e esquemas para explicar o funcionamento das máquinas térmicas;
• Folhas de papel e canetas ou lápis para anotações;
• Materiais opcionais para atividades práticas, como materiais para construir uma máquina térmica simples ou materiais para experimentos relacionados à transferência de calor.

Plano de Aula Detalhado:

1. Introdução (10 minutos): Apresentação do tema e objetivos da aula. Discussão sobre o conceito de máquinas térmicas e sua relevância no mundo moderno.

2. Explorando os Tipos e Aplicações (20 minutos): Apresentação de imagens e vídeos de diferentes tipos de máquinas térmicas, como motores a combustão interna, turbinas a vapor, usinas nucleares e usinas geotérmicas. Discussão sobre as variadas aplicações dessas máquinas em diferentes áreas, como transporte, geração de energia, refrigeração e aquecimento.

3. Princípios Científicos (15 minutos): Apresentação dos princípios científicos que regem o funcionamento das máquinas térmicas. Explicação do ciclo de Carnot e sua importância na eficiência das máquinas térmicas. Discussão sobre os conceitos de transferência de calor, trabalho mecânico e energia térmica.

4. Atividade Prática (20 minutos): Se o tempo e os recursos permitirem, os alunos podem participar de uma atividade prática relacionada ao funcionamento das máquinas térmicas. Isso pode incluir a construção de uma máquina térmica simples ou a realização de experimentos relacionados à transferência de calor.

5. Resumo e Reflexão (10 minutos): Revisão dos principais conceitos abordados na aula. Discussão sobre a importância das máquinas térmicas na sociedade e os desafios relacionados à eficiência energética. Reflexão sobre como os princípios científicos aprendidos podem ser aplicados na resolução de problemas reais.

Avaliação: Avaliação contínua durante as atividades e discussões em grupo. Feedback construtivo será dado aos alunos durante toda a aula, destacando pontos fortes e áreas de melhoria.