Título da Aula: "O Equilíbrio Termodinâmico: Transferência de Calor, Temperatura e Vida na Terra"

Ano: 7º Ano do Ensino Fundamental

Componente: Ciências

Objetivo da Aula:

• Diferenciar os modos de transferência de calor entre objetos, reconhecendo a existência do fluxo térmico e do equilíbrio termodinâmico.
• Compreender a relação entre temperatura e equilíbrio termodinâmico, identificando a temperatura em diferentes tempos.
• Analisar o equilíbrio termodinâmico como um fenômeno fundamental para a vida na Terra.

Habilidade da BNCC: EF07CI02 - "Diferenciar, classificar e exemplificar modos de transferência de calor entre objetos, reconhecendo a existência de fluxo térmico, quando houver, reconhecendo a existência do equilíbrio, quando for o caso, além de identificar a temperatura em diferentes tempos. Na compreensão do equilíbrio termodinâmico é necessário diferenciar o equilíbrio térmico do químico e do mecânico, compreendendo que essas variáveis compõem o equilíbrio termodinâmico quando se apresentam inalteráveis."

Materiais Necessários:

• Tela de apresentação digital ou quadro branco.
• Marcadores ou giz.
• Tubos de ensaio.
• Água quente e fria.
• Termômetros.
• Placas de metal.
• Lâmpadas incandescentes.
• Folhas de papel e canetas/lápis para anotações.

Plano de Aula Detalhado:

Atividade 1: Introdução ao Fluxo Térmico e Equilíbrio (20 minutos)

• Inicie a aula com uma discussão sobre o conceito de calor e temperatura.
• Faça uma demonstração prática utilizando tubos de ensaio com água quente e fria, pedindo aos alunos que observem o que acontece quando os tubos são colocados em contato.
• Explique o conceito de fluxo térmico e equilíbrio termodinâmico, utilizando diagramas e exemplos.

Atividade 2: Classificação dos Modos de Transferência de Calor (25 minutos)

• Apresente os três modos de transferência de calor: condução, convecção e irradiação.
• Dê exemplos de cada modo de transferência de calor e peça aos alunos que identifiquem o modo predominante em diferentes situações.
• Faça uma demonstração prática utilizando placas de metal e lâmpadas incandescentes para ilustrar a condução, convecção e irradiação.

Atividade 3: Temperatura e Equilíbrio Termodinâmico (25 minutos)

• Explique o conceito de temperatura e sua relação com a energia cinética média das partículas.
• Mostre como a temperatura varia em diferentes tempos utilizando termômetros e gráficos.
• Faça uma demonstração prática utilizando um copo com água quente e um termômetro para ilustrar a mudança de temperatura ao longo do tempo.

Atividade 4: Equilíbrio Termodinâmico e Vida na Terra (20 minutos)

• Discuta a importância do equilíbrio termodinâmico para a vida na Terra.
• Apresente exemplos de como o equilíbrio termodinâmico é essencial para a regulação da temperatura corporal, o funcionamento dos ecossistemas e a manutenção da vida.
• Peça aos alunos que reflitam sobre as consequências para a vida na Terra caso o equilíbrio termodinâmico fosse perturbado.

Encerramento (10 minutos)

• Revise os principais conceitos abordados na aula: fluxo térmico, equilíbrio termodinâmico, modos de transferência de calor, temperatura e sua relação com a vida na Terra.
• Peça aos alunos que resumam o que aprenderam e respondam a perguntas sobre o conteúdo da aula.