Título da aula: "O Maravilhoso Mundo das Máquinas Térmicas: Explorando Energia e Equilíbrio"

Propósito da aula: Esta aula visa aprofundar o entendimento dos alunos do 7º ano do Ensino Fundamental sobre máquinas térmicas, sua importância na conversão de calor em trabalho mecânico, e o papel do equilíbrio termodinâmico na manutenção da vida na Terra.

Ano: 7º ano do Ensino Fundamental

Objetivos de conhecimento:

• Compreender o conceito de equilíbrio termodinâmico e sua relação com a manutenção da vida na Terra.
• Explorar a história dos combustíveis e das máquinas térmicas, identificando sua evolução e impactos na sociedade.
• Analisar o funcionamento de máquinas térmicas, incluindo a conversão de calor em trabalho mecânico.
• Avaliar como o equilíbrio dinâmico influi na manutenção da vida, na conversão de calor em trabalho mecânico e na investigação do funcionamento de máquinas térmicas.

Habilidades da BNCC: EF07CI04 - "Avaliar a relação entre equilíbrio dinâmico, manutenção da vida, conversão de calor em trabalho mecânico e funcionamento de máquinas térmicas, a partir de experimentação, pesquisa e registro de informações."

Sobre esta aula: A aula é planejada para 2 horas de duração, divididas em duas sessões de uma hora cada. A primeira sessão focará na história dos combustíveis e das máquinas térmicas, bem como no conceito de equilíbrio termodinâmico. A segunda sessão se concentrará na análise do funcionamento de máquinas térmicas e na avaliação de como o equilíbrio dinâmico afeta a manutenção da vida, a conversão de calor em trabalho mecânico e o funcionamento geral das máquinas térmicas.

Materiais necessários:

• Computadores ou tablets com acesso à internet para pesquisas;
• Projetor multimídia e tela ou quadro branco;
• Apresentação de slides ou pôsteres com informações sobre a história dos combustíveis e das máquinas térmicas, bem como sobre o conceito de equilíbrio termodinâmico;
• Materiais para experimentos simples relacionados a máquinas térmicas (por exemplo, velas, fósforos, copos d'água, canudos);
• Folhas de papel e canetas ou lápis para anotações e atividades;
• Livros didáticos ou artigos científicos sobre o assunto.

Sequência de atividades:

1. Introdução (10 minutos):

   • Apresentação dos objetivos da aula e discussão inicial sobre a importância das máquinas térmicas em nossas vidas.
   • Breve revisão dos conceitos de calor e temperatura.

2. História dos Combustíveis e das Máquinas Térmicas (25 minutos):

   • Apresentação de slides ou pôsteres sobre a evolução dos combustíveis e das máquinas térmicas ao longo da história.
   • Discussão sobre os impactos positivos e negativos dessas tecnologias na sociedade.
   • Trabalhos em grupo: os alunos pesquisam e apresentam informações sobre diferentes tipos de combustíveis e máquinas térmicas, destacando suas vantagens e desvantagens.

3. Equilíbrio Termodinâmico e Vida na Terra (20 minutos):

   • Apresentação de slides ou pôsteres sobre o equilíbrio termodinâmico e sua importância para a manutenção da vida na Terra.
   • Discussão guiada sobre como o equilíbrio dinâmico é essencial para a sobrevivência dos seres vivos.
   • Atividade prática: os alunos realizam um experimento simples para demonstrar o equilíbrio termodinâmico em ação (por exemplo, colocando uma vela dentro de um copo com água e observando como a chama se comporta).

4. Funcionamento de Máquinas Térmicas (25 minutos):

   • Apresentação de slides ou pôsteres sobre o funcionamento de diferentes tipos de máquinas térmicas.
   • Estudo de caso: os alunos analisam o diagrama de funcionamento de uma máquina térmica específica e identificam seus componentes principais e como eles interagem.
   • Discussão sobre a conversão de calor em trabalho mecânico e a importância da eficiência energética.

5. Avaliação e Conclusão (10 minutos):

   • Os alunos respondem a perguntas abertas sobre o conteúdo abordado durante a aula.
   • Discussão final sobre a relação entre equilíbrio dinâmico, manutenção da vida, conversão de calor em trabalho mecânico e funcionamento de máquinas térmicas.
   • Reflexão sobre a importância desse conhecimento para a compreensão do mundo ao nosso redor.

Diferenciação e Acomodação:

• Para alunos com dificuldades, pode-se oferecer apoio adicional durante as atividades práticas e fornecer informações simplificadas sobre o conteúdo abordado.
• Para alunos avançados, pode-se desafiá-los com atividades mais complexas, como a construção de um modelo simples de máquina térmica ou a pesquisa sobre tecnologias emergentes relacionadas ao tema.

Avaliação: A avaliação será baseada na participação efetiva nas atividades, na qualidade das respostas às perguntas abertas e na capacidade de relacionar os conceitos aprendidos com situações práticas.