Título da aula: A Magia das Máquinas Térmicas: Como Elas Funcionam e Influenciam Nossa Vida

Propósito da aula: Explorar o conceito de máquinas térmicas, compreender as formas de propagação do calor envolvidas e analisar a relação entre equilíbrio termodinâmico e a manutenção da vida na Terra.

Ano: 7º ano do Ensino Fundamental

Objetivos de conhecimento:

• Compreender o conceito de máquinas térmicas e seu funcionamento.
• Analisar as diferentes formas de propagação do calor em máquinas térmicas.
• Estabelecer a conexão entre o equilíbrio termodinâmico e a manutenção da vida na Terra.
• Explorar a história dos combustíveis e das máquinas térmicas.

Habilidades da BNCC: EF07CI04 - "Avaliar a influência do equilíbrio dinâmico na manutenção da vida, na conversão de calor em trabalho mecânico e investigar o funcionamento de máquinas térmicas."

Sobre esta aula: A aula será dividida em duas sessões de 50 minutos cada, com uma pausa de 10 minutos entre elas. Na primeira sessão, os alunos serão introduzidos aos conceitos básicos das máquinas térmicas e as formas de propagação do calor. Na segunda sessão, eles explorarão a história dos combustíveis e das máquinas térmicas, além de refletir sobre a relação entre equilíbrio termodinâmico e a manutenção da vida.

Materiais necessários:

• Apresentação multimídia com imagens e diagramas de máquinas térmicas.
• Vídeos curtos explicando o funcionamento de máquinas térmicas.
• Amostras de diferentes combustíveis (como carvão, petróleo e gás natural).
• Modelos simples de máquinas térmicas (como uma garrafa de refrigerante com água quente e fria).
• Folhas de papel e canetas ou lápis para anotações.

Plano de Aula Detalhado:

Sessão 1 (50 minutos):

1. Introdução (10 minutos): Apresentação do tema da aula e discussão sobre o que os alunos já sabem sobre máquinas térmicas.

2. O que são máquinas térmicas? (15 minutos): Apresentação multimídia com fotos e diagramas explicando o conceito de máquinas térmicas. Exemplos de máquinas térmicas no cotidiano, como motores de carro e usinas de energia.

3. Formas de propagação do calor (15 minutos): Discussão sobre as três formas de propagação do calor - condução, convecção e irradiação. Experimentos práticos para demonstrar cada forma de propagação.

4. Pausa (10 minutos): Intervalo rápido para alongamento e reidratação.

Sessão 2 (50 minutos):

5. A história dos combustíveis e das máquinas térmicas (20 minutos): Discussão sobre a evolução dos combustíveis e das máquinas térmicas ao longo da história. Apresentação de diferentes tipos de combustíveis e sua importância para o desenvolvimento da sociedade.

6. Equilíbrio termodinâmico e a manutenção da vida (15 minutos): Explicação sobre o conceito de equilíbrio termodinâmico e sua relação com a manutenção da vida na Terra. Discussão sobre como as máquinas térmicas podem afetar o equilíbrio termodinâmico e as consequências disso.

7. Demonstração de modelos simples de máquinas térmicas (10 minutos): Demonstração prática do funcionamento de modelos simples de máquinas térmicas, como uma garrafa de refrigerante com água quente e fria.

8. Conclusões e reflexões finais (5 minutos): Revisão dos principais conceitos discutidos na aula e discussão aberta sobre as implicações das máquinas térmicas na sociedade e no meio ambiente.

Avaliação: A avaliação será baseada na participação ativa nas discussões e atividades práticas, na compreensão dos conceitos apresentados e na capacidade de aplicar esses conceitos em diferentes situações.