Título da Aula: Projetos Termodinâmicos Sustentáveis: Prevendo, Avaliando e Construindo para um Futuro Melhor

Série: Ensino Médio (1º, 2º e 3º ano)

Disciplina: Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Habilidade 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.

Objetivos de Aprendizagem:

• Compreender os conceitos básicos da termodinâmica e sua aplicação em sistemas sustentáveis;
• Utilizar tecnologias digitais para realizar cálculos termodinâmicos e apoiar a construção de protótipos;
• Desenvolver habilidades de previsão, avaliação e construção de sistemas térmicos sustentáveis;
• Promover a consciência ecológica e a importância da sustentabilidade no uso da energia.

Materiais Necessários:

• Computadores ou tablets com acesso à internet;
• Software de simulação termodinâmica (opcional);
• Materiais diversos para a construção de protótipos (por exemplo, materiais recicláveis, componentes eletrônicos, ferramentas básicas);
• Quadro branco ou projetor;
• Marcadores ou canetas.

Duração: Aproximadamente 4 aulas de 50 minutos cada.

Sequência de Atividades:

Aula 1:

• Introdução à Termodinâmica: Conceitos básicos, leis da termodinâmica e aplicações em sistemas sustentáveis.
• Demonstração de Experimentos: Realização de experimentos simples relacionados à termodinâmica, como a expansão de um gás em um recipiente.
• Discussão em Grupo: Debate sobre a importância da sustentabilidade e o papel da termodinâmica na busca por soluções sustentáveis.

Aula 2:

• Utilização de Tecnologias Digitais: Apresentação de software ou aplicativos que auxiliam em cálculos termodinâmicos e na construção de protótipos.
• Trabalho em Grupo: Os alunos se dividem em equipes e escolhem um projeto termodinâmico sustentável para desenvolver.
• Pesquisa e Planejamento: As equipes pesquisam sobre o tema escolhido, definem objetivos e elaboram um plano de ação para o desenvolvimento do projeto.

Aula 3:

• Cálculos Termodinâmicos: As equipes utilizam as tecnologias digitais escolhidas para realizar cálculos termodinâmicos relacionados ao seu projeto.
• Construção de Protótipos: As equipes iniciam a construção de seus protótipos, utilizando materiais sustentáveis e aplicando os princípios da termodinâmica.
• Apresentação de Progresso: Cada equipe apresenta o progresso do seu projeto para a classe, descrevendo os objetivos, cálculos realizados e desafios encontrados.

Aula 4:

• Avaliação e Previsão: As equipes avaliam o desempenho de seus protótipos e fazem previsões sobre sua eficiência e impacto ambiental.
• Apresentação Final: As equipes apresentam seus projetos completos para a classe, incluindo sua descrição, cálculos termodinâmicos realizados, resultados obtidos e recomendações para melhorias.
• Discussão Final: A turma discute os projetos apresentados, identificando os pontos fortes e fracos de cada um e refletindo sobre a importância da termodinâmica na busca por soluções sustentáveis.

Avaliação:

A avaliação será baseada no desempenho das equipes em cada etapa do projeto, incluindo a pesquisa, planejamento, cálculos termodinâmicos, construção do protótipo, apresentação e discussão final. Será avaliada também a capacidade dos alunos em utilizar tecnologias digitais para apoiar o desenvolvimento do projeto.