Título da Aula: "Explorando Sistemas Térmicos Sustentáveis: Previsões, Avaliações e Protótipos"

Ano: Ensino Médio (1º, 2º e 3º anos)

Objetivos de Aprendizagem:

• Entender os princípios fundamentais dos sistemas térmicos e suas aplicações em contextos de sustentabilidade.
• Analisar como as variáveis termodinâmicas afetam o funcionamento de sistemas térmicos.
• Desenvolver habilidades para fazer previsões e avaliar intervenções em sistemas térmicos.
• Construir protótipos de sistemas térmicos sustentáveis usando tecnologias digitais.
• Aplicar conhecimentos de termodinâmica para otimizar o desempenho de sistemas térmicos.

Recursos Necessários:

• Computadores/tablets com acesso à internet para pesquisa e uso de ferramentas digitais.
• Equipamentos de laboratório para experimentos com sistemas térmicos, medição de temperatura, transferência de calor, etc.
• Materiais de construção de protótipos, como papelão, plástico, canudos, fios, etc.
• Aplicativos e softwares de simulação e modelagem de sistemas térmicos (opcional).

Sequência de Atividades:

1. Introdução (15 minutos):

• Discussão sobre a importância dos sistemas térmicos na sociedade atual.
• Apresentação dos conceitos básicos de termodinâmica, como calor, temperatura e transferência de calor.

2. Exploração de Variáveis Termodinâmicas (30 minutos):

• Demonstração de experimentos simples que ilustram os efeitos das variáveis termodinâmicas em sistemas térmicos (por exemplo, aquecimento de água em diferentes recipientes).
• Discussão sobre como essas variáveis podem ser manipuladas para otimizar o desempenho de sistemas térmicos.

3. Previsões e Avaliações de Intervenções (30 minutos):

• Exercícios de previsão do comportamento de sistemas térmicos sob diferentes condições usando princípios termodinâmicos.
• Discussão sobre como avaliar a eficiência e o impacto ambiental de sistemas térmicos.

4. Construção de Protótipos (60 minutos):

• Orientação da classe para trabalhar em equipes e selecionar um problema relacionado à sustentabilidade que possa ser resolvido através da construção de um sistema térmico.
• Fornecimento de materiais e ferramentas para a construção dos protótipos.
• Análise dos protótipos construídos e discussão sobre suas aplicações práticas.

5. Utilização de Tecnologias Digitais (30 minutos):

• Demonstração de aplicativos e softwares que podem ser usados para simular e modelar sistemas térmicos.
• Orientação para os alunos aplicarem essas ferramentas no estudo e projeto de sistemas térmicos.

6. Apresentação de Projetos (20 minutos):

• Apresentação dos projetos de protótipos sustentáveis pelas equipes.
• Discussão sobre os resultados alcançados e o potencial de aplicação dessas soluções em contextos reais.

7. Conclusão e Reflexão (15 minutos):

• Revisão dos principais conceitos aprendidos durante a aula.
• Reflexão sobre a importância da sustentabilidade e do uso responsável dos recursos energéticos.