Título da Aula: Viagem ao Mundo das Máquinas Térmicas e do Equilíbrio Termodinâmico

Ano: 7º Ano do Ensino Fundamental

Componente Curricular: Ciências

Objetivos de Aprendizagem:

• Entender o conceito de máquinas térmicas e sua importância na conversão de calor em trabalho mecânico;
• Explorar o funcionamento de diferentes tipos de máquinas térmicas;
• Analisar o equilíbrio termodinâmico e seu impacto na manutenção da vida na Terra;
• Compreender a história dos combustíveis e a evolução das máquinas térmicas.

Habilidades da BNCC: EF07CI04 - Avaliar os efeitos do equilíbrio dinâmico na manutenção da vida, na conversão do calor em trabalho mecânico e no funcionamento de máquinas térmicas.

Materiais Necessários:

• Quadro branco ou projetor;
• Marcadores ou canetas;
• Imagens, gráficos e diagramas relacionados a máquinas térmicas e equilíbrio termodinâmico;
• Vídeos ou animações sobre o funcionamento de diferentes tipos de máquinas térmicas;
• Modelos ou simulações de máquinas térmicas (opcional);
• Folhas de papel e canetas ou lápis para anotações dos alunos.

Procedimento:

1. Introdução (10 minutos):

• Inicie a aula com uma discussão sobre o conceito de calor e energia.
• Pergunte aos alunos se eles podem dar exemplos de máquinas que convertem calor em energia mecânica.
• Apresente o conceito de máquinas térmicas e explique sua importância no mundo moderno.

2. Máquinas Térmicas (20 minutos):

• Apresente diferentes tipos de máquinas térmicas, como motores a vapor, motores a diesel e motores a gasolina.
• Use diagramas e imagens para explicar o funcionamento de cada tipo de máquina.
• Discuta as vantagens e desvantagens de cada tipo de máquina térmica.

3. Equilíbrio Termodinâmico (20 minutos):

• Introduza o conceito de equilíbrio termodinâmico e explique sua importância para a manutenção da vida na Terra.
• Use diagramas e gráficos para explicar o ciclo termodinâmico e o papel da energia solar neste processo.
• Discuta as consequências do desequilíbrio termodinâmico, como o aquecimento global.

4. História dos Combustíveis e Máquinas Térmicas (20 minutos):

• Faça uma breve linha do tempo mostrando a evolução dos combustíveis e das máquinas térmicas ao longo da história.
• Discuta o papel das máquinas térmicas na Revolução Industrial e no desenvolvimento tecnológico.
• Apresente diferentes tipos de combustíveis utilizados em máquinas térmicas e suas vantagens e desvantagens.

5. Atividade Prática (20 minutos):

• Divida a turma em grupos e distribua modelos ou simulações de máquinas térmicas entre eles.
• Peça aos alunos que montem as máquinas e testem seu funcionamento.
• Incentive os alunos a fazer perguntas e discutir suas descobertas com os colegas.

6. Reflexão e Conclusão (10 minutos):

• Conduza uma discussão final sobre os conceitos aprendidos durante a aula.
• Peça aos alunos que reflitam sobre a importância das máquinas térmicas na vida moderna e sobre os desafios relacionados ao uso de combustíveis fósseis.
• Conclua a aula com uma mensagem sobre a necessidade de desenvolver tecnologias mais sustentáveis e eficientes para a geração de energia.