Título da Aula: "Projetos Termodinâmicos Sustentáveis: Construindo um Futuro Melhor"

Propósito da Aula: Desenvolver habilidades científicas e tecnológicas dos alunos ao projetar e construir protótipos de sistemas térmicos sustentáveis. Os alunos analisarão os efeitos das variáveis termodinâmicas e utilizarão tecnologias digitais para apoiar o processo de construção e cálculo de estimativas.

Ano: 1º, 2º e 3º ano do Ensino Médio

Objetivos de Conhecimento:

• Compreender os princípios da termodinâmica e sua aplicação em sistemas térmicos.
• Analisar os efeitos das variáveis termodinâmicas (temperatura, pressão, volume e quantidade de matéria) no funcionamento de sistemas térmicos.
• Projetar e construir protótipos de sistemas térmicos sustentáveis, considerando critérios de eficiência energética e impacto ambiental.
• Utilizar tecnologias digitais para auxiliar no cálculo de estimativas e no apoio à construção dos protótipos.

Habilidades da BNCC: EM13CNT102 - "Realizar previsões, avaliar intervenções e/ou construir protótipos de sistemas térmicos que visem à sustentabilidade, considerando sua composição e os efeitos das variáveis termodinâmicas sobre seu funcionamento, considerando também o uso de tecnologias digitais que auxiliem no cálculo de estimativas e no apoio à construção dos protótipos."

Sobre esta Aula: A aula é dividida em quatro partes, cada uma com duração aproximada de 50 minutos. Ela pode ser adaptada dependendo do nível de conhecimento dos alunos e dos recursos disponíveis.

Materiais Necessários:

• Materiais básicos de laboratório (vidrarias, termômetros, balanças, etc.)
• Materiais específicos para a construção dos protótipos (dependerá do projeto escolhido)
• Computadores ou tablets com acesso à internet
• Softwares ou aplicativos para cálculos termodinâmicos e modelagem (se disponíveis)

Procedimento:

1. Introdução (10 minutos):

   • Inicie a aula com uma discussão sobre a importância da sustentabilidade e dos sistemas térmicos na vida cotidiana.
   • Apresente os objetivos da aula e a habilidade que será trabalhada.

2. Conceitos Básicos (20 minutos):

   • Revise os conceitos básicos de termodinâmica, como temperatura, pressão, volume e quantidade de matéria.
   • Discuta como essas variáveis afetam o funcionamento de sistemas térmicos.
   • Apresente exemplos de sistemas térmicos sustentáveis, como sistemas de energia solar e eólica.

3. Projeto e Construção (70 minutos):

   • Divida os alunos em grupos e distribua materiais para cada grupo.
   • Cada grupo deve escolher um projeto de sistema térmico sustentável para construir.
   • Forneça orientações para o processo de projeto e construção.
   • Incentive os alunos a utilizarem tecnologias digitais para auxiliar no cálculo de estimativas e no apoio à construção dos protótipos.

4. Apresentação e Avaliação (50 minutos):

   • Cada grupo apresenta seu protótipo e explica seu funcionamento.
   • A turma discute os projetos e avalia sua eficiência e sustentabilidade.
   • O professor fornece feedback sobre o trabalho dos alunos.

Conclusão: Conclua a aula com uma reflexão sobre a importância dos sistemas térmicos sustentáveis e do papel dos alunos como futuros cientistas e engenheiros na busca por um futuro mais sustentável.