- Avaliação Presencial 01- Relato de uma CVA - Pólos de Aracruz, Conceição da Barra, Piúma e Santa Leopoldina.
ALUNOS : Fagner de Souza Leite e Ramony Repeker;
Perfil dos Participantes: Alunos do ensino Médio.
Conteúdo específico: Processos de Propagação do calor [ Física ] e Transformações da Matéria [ Química ].
INTRODUÇÃO
As redes sociais já fazem parte da vida dos jovens estudantes. Isso pode ser constatado facilmente nas escolas quando é perguntado quem tem facebook, por exemplo! Com as redes sociais podemos criar exercícios, adicionar vídeos, fazer enquetes e gerar discursões. Estas ferramentas de comunicação podem ser utilizadas de maneira que venham a auxiliar os mesmos no seu aprendizado em varias disciplinas do ensino médio, que são discutidas em sala de aula.
O conteúdo publicado servirá como material de apoio as aulas expositivas, pois trata o conteúdo de forma resumida e com vídeos ilustrativos.
METODOLOGIA
Inicialmente será ministrada em sala de aula, os conteúdos de física e química acima citados e posteriormente publicado na comunidade virtual criada no facebook o material abaixo mostrado. Na aula seguinte será corrigido as atividades e discutido mais sobre o tema abordado através dos comentários sobre os vídeos indicados.
Transformações da Matéria e formas de Propagação do calor na Matéria.
A matéria e a energia não podem ser criadas ou destruídas, podem apenas ser transformadas.
Para você notar se houve uma transformação precisará analisar a matéria em dois momentos diferentes, em um estado inicial e em um estado final.
Pode-se afirmar que houve uma transformação na matéria considerada, quando for observada alguma diferença, ao se comparar as características da matéria no estado inicial com as características no estado final.
Vamos observar algumas transformações:
Como você pode constatar, nessas transformações somente a forma e a aparência da prata e da madeira sofreram modificações. A esse tipo de transformação é dado o nome de transformação física.
Definindo - Transformação Física altera apenas a forma e a aparência da matéria, mas não altera suas propriedades.
Observe as transformações:
Nota-se que a água sofreu uma transformação sem alteração das propriedades, apenas ocorreu uma mudança no estado físico da água.
Conclusão: todas as mudanças de estado sofridas pela matéria nesta experiência são transformações físicas.
Você pode realizar as experiências:
TABELA 1 - Observação do Ferro e do Enxofre
Antes do aquecimento | Cor | Atração pelo imã | Densidade |
Ferro | Cinza brilhante | sim | 7,86 g/ml |
Enxofre | Amarelo | não | 2,07 g/ml |
Após o aquecimento | |||
Sólido formado | Preto | não | 4,74 g/ml |
Assim, pode-se concluir que o sólido preto (sulfeto ferroso) produzido possui propriedades que o diferenciam do ferro e enxofre, surgiu uma nova espécie de matéria. Tal processo recebe o nome de transformação química.
Definindo - Transformação química altera as espécies de matéria envolvidas.
Na natureza ocorrem várias transformações químicas: apodrecimento de frutos, deterioração de alimentos, enferrujamento do ferro, fermentação alcoólica, formação de coalhada, respiração dos seres vivos, fotossíntese, oxidação da prata, produção de tecido a partir do algodão, produção de pão (farinha, fermento, água, sal e açúcar, durante a fermentação ocorre liberação de gás carbônico, por isso o pão "cresce"), produção do vidro a partir da areia, extração de corantes, produção do vinho a partir da fermentação da uva, produção de sabão.
Na produção de sabão usa-se óleos ou gorduras (animal ou vegetal), e soda cáustica (NaOH), neste caso teremos os sabões duros; se substituirmos a soda cáustica por hidróxido de potássio (KOH) teremos os sabões moles.
Existem transformações químicas que ocorrem rapidamente e outras lentamente. A velocidade de uma transformação depende de vários fatores, como a temperatura, pressão e superfície de contato entre as substâncias.
Pode-se perceber que ocorreu uma transformação química, através de: mudança de cor ou variação da temperatura ou formação de um precipitado etc.
Comentários - Sugestões - Curiosidades
1- Para introdução do conceito de transformação física e química, o professor deverá mostrar, através de desenhos, cartazes e brincadeiras entre os alunos, que uma transformação é simplesmente uma modificação, uma mudança sofrida pela matéria.
2- Alterar a dinâmica da aula com discussões sobre transformações observadas pelos alunos, fazendo com que eles listem transformações do cotidiano, analisando-as e classificando-as em químicas ou físicas.
3- O professor poderá ilustrar sua aula, usando uma folha de papel, rasgando-a e em seguida queimando-a, discutindo o tipo de transformação que ocorreu em cada caso, construindo o conceito de transformação a partir de experiências e observações.
4- Para mostrar uma transformação química pode-se realizar as seguinte experiência:
Em um recipiente de vidro (copo, vidro de boca larga) coloca-se sulfato de cúprico penta hidratado (sal azul, muito utilizado na agricultura) dissolvido em água em seguida mergulha-se na solução uma lâmina de zinco (metal acinzentado, que pode ser retirado de uma pilha descarregada). Após certo tempo (aproximadamente 10 min), retira-se a lâmina de zinco da solução, nota-se que sobre esta se encontra agora depositado um sólido marrom avermelhado, que é o cobre metálico. O que ocorreu nesta experiência foi o deslocamento (substituição) do zinco, que constituía a lâmina, pelo cobre. O zinco passa para a solução em forma de íons. Se analisarmos a solução depois de certo tempo, notaremos a formação de uma nova substância que é o sulfato de zinco (sal) e essa solução com o passar do tempo vai se tornando incolor.
Nessa experiência a lâmina de zinco pode ser substituída por um prego novo. Amarra-se o prego em um barbante e mergulha-se o prego na solução aquosa de sulfato cúprico. Depois de um certo tempo retira-se o prego da solução e nota-se o depósito de um metal marrom avermelhado sobre prego. Isso ocorre porque o cobre da solução desloca o ferro do prego. O ferro agora na forma de íons substitui os íons cobre que estavam na solução, dando origem a um novo sal, chamados sulfato ferroso.
5- Para mostrar a influência da superfície de contato entre as substâncias, quando ocorre uma transformação química, você poderá dissolver em um copo com água um Sonrisal e em outro copo com água um Sonrisal macerado. O primeiro Sonrisal demora mais para dissolver, porque a superfície de contato entre o Sonrisal e a água é menor.
Perguntas para o aprendizado
1) PARA PENSAR: O prego e a palhinha de aço são constituídas de ferro, na presença de água e do ar atmosférico os dois enferrujam. Ocorre uma transformação física ou química? Qual deles enferruja mais rápido e por quê?
Um fato de grande importância, na observação das transformações químicas e físicas, é que matéria e energia estão intimamente relacionadas. Essas transformações acontecem com liberação ou absorção de energia, por exemplo, a energia luminosa é absorvida na fotossíntese dos vegetais e liberada na queima de uma vela; a energia elétrica é liberada em uma pilha e absorvida na recarga de uma bateria de automóvel.
É interessante notar, também, que da mesma forma que uma substância química pode ser transformada em outra, uma forma de energia pode ser transformada em outra, como por exemplo: numa lâmpada a energia elétrica é transformada em energia luminosa e térmica; numa usina termoelétrica, a energia térmica é transformada em energia elétrica; em um aquecedor solar, a energia solar é transformada em energia térmica; em um ferro de passar roupa a energia elétrica é transformada em energia térmica.
2) PARA PENSAR: No funcionamento de uma bateria de automóvel, uma lâmpada elétrica e um motor à explosão ocorrem transformações de uma forma de energia em outra. Quais as principais transformações?
Vídeos relacionados:
www.youtube.com/watch?v=JWkfhp_gTwM
www.youtube.com/watch?v=8dAFVT2yaKk
TRANSFERÊNCIA DE CALOR
Olá alunos nesta aula vamos aprender um pouco sobre as formas de propagação do calor. Nos já tínhamos aprendido em sala, sobre o Calor e suas características.
1 - Condução Térmica
Condução é a transferência de calor através de um corpo, de molécula a molécula sem o transporte de qualquer parte desse corpo.
- Nos sólidos só existe propagação de calor por condução.
- Para ocorrer condução deve existir um meio material.
Uma panela possui cabos de madeira ou plástico para evitar o aquecimento do cabo por condução, pois os materiais acima são maus condutores de calor.
Os passarinhos eriçam (arrepiam) as penas com intuito de aumentar a camada de ar entre sua pele e as penas, pois sendo o ar isolante térmico evita que o passarinho perca calor para o ambiente.
2- Convecção
Convecção é a forma típica de propagação do calor nos fluídos (liquido e gases), onde a própria matéria aquecida é que se desloca, isto é, há transporte de matéria.
Ocorre convecção térmica quando no líquido ou gás existe uma diferença de densidade entre as porções do liquido ou gás.
Correntes de convecção em um líquido. Ocorre devido a uma
diferença de densidade entre a parte superior e inferior do líquido.
Corrente de convecção em uma geladeira. O ar perde calor para o refrigerador ficando mais denso e dirige-se para baixo. Os alimentos cedem calor para o ar (ficam gelados") e ao receber calor dos alimentos o ar torna-se menos denso passando a se dirigir para cima como mostra a figura acima.
Exemplos de convecção temos ainda: saída de gases pelas chaminés, radiadores de automóveis, ar condicionado e aquecedor, correntes de convecção do magma terrestre, garrafa térmica e muitos outros. Um exemplo de convecção térmica do ar ocorre na formação de brisa terrestre e marítima como mostra o desenho abaixo.
3 - Radiação
A propagação do calor por irradiação é feita por meio de ondas eletromagnéticas, predominando os raios infravermelhos, que atravessam, inclusive, o vácuo.
A Terra é aquecida pelo calor que vem do Sol através da Irradiação. A absorção da energia radiante é muito grande numa superfície escura, e pequena numa superfície clara. Essa é a razão por que devemos usar roupas claras no verão.
Uma aplicação....
A garrafa Térmica
A garrafa térmica é um dispositivo que não permite a ocorrência de nenhum desses processos de transferência de calor, sendo, então, um dispositivo de conservação de temperatura.
Para entendermos melhor o que foi discutido em sala de aula, vejamos alguns vídeos:
Propagação do calor por condução http://youtu.be/SyxmQysa1N8
Propagação do calor por condução http://youtu.be/8YHRY7WkPgk
Propagação do calor por convecção http://youtu.be/0V6_imnbJJQ
Propagação do calor por convecção http://youtu.be/dkZaiedR_ww
Propagação do calor por irradiação http://youtu.be/m_Ki-KMuHYE
Propagação do calor por irradiação http://youtu.be/Oii5t-IeRNc
Agora, que já conhecemos os métodos de propagação do calor, vamos responder algumas questões?? A resposta será fornecida na sala de aula, junto com a correção.... Tentem fazer!!
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I LISTA DE EXERCICIOS SOBRE PROPAGAÇÃO DO CALOR
- O isopor é formado por finíssimas bolsas de material plástico, contendo ar. Por que o isopor é um bom isolante térmico?
- Por que as panelas, em geral, têm seus cabos metálicos revestidos com madeira ou plástico?
- Um aparelho de refrigeração de ar deve ser instalado em local alto ou baixo num escritório? E um aquecedor de ar? Por quê?
- Os grandes tanques, usados para armazenar gasolina (ou outros combustíveis), costumam ser pintados externamente com tinta prateada. Por quê?
- Explique a diferença entre condução e convecção.
- Por que num dia frio, a maçaneta metálica da porta de madeira parece mais fria do que a porta?
- Um cobertor esquenta? Se você embrulhar uma pedra de gelo num cobertor, ela vai derreter mais depressa do que desembrulhada? Explique?
- Por que motivo, quando você coloca sua mão dentro de um forno quente por pouco tempo, não sofre queimaduras, ao contrário do que se tocasse na parede interna de metal?
- Dois automóveis, um claro e um escuro, permanecem estacionados ao Sol durante certo tempo. Qual dos dois aquecerá mais? Explique.
- Quando estamos próximos de um forno muito aquecido, a quantidade de calor que recebemos por condução e convecção são relativamente pequenas. Entretanto, sentimos que estamos recebendo uma grande quantidade de calor. Por que?
- O uso de chaminés para escape de gases quentes provenientes de combustão é uma aplicação do processo térmico de: (a) radiação; (b) condução; (c) absorção; (d) convecção; (e) dilatação. Explique!
- A transmissão de energia térmica de um ponto para outro, graças ao deslocamento do próprio material aquecido, é um fenômeno de: (a) irradiação; (b) radiação; (c) convecção; (d) emissão; (e) condução. Explique!
- Uma garrafa térmica impede trocas de calor, devido às paredes espelhadas, por: (a) reflexão; (b) irradiação; (c) convecção; (d) difusão; (e) n.d.a. Explique!
- Uma garrafa térmica, devido ao vácuo entre as paredes duplas, impede a troca de calor por: (a) reflexão; (b) condução e convecção; (c) difusão; (d) irradiação; (e) n.d.a. Explique!
14- (UFAL 95) Considere as afirmações abaixo sobre a propagação de calor.
I - Em uma geladeira, as prateleiras não devem ser feitas de placas inteiriças.
II - Quando próximo a um forno muito aquecido recebem-se grande quantidade de calor.
III - Para mexer continuadamente um alimento de cozimento demorado deve-se usar colher de pau.
Os processos de transmissão de calor, que justificam as afirmações são, respectivamente,
A) condução, convecção e irradiação.
B) irradiação, convecção e condução.
C) condução, irradiação e convecção.
D) Convecção, irradiação e condução
15- Quando o calor se propaga num corpo sólido, temos:
A) aumento da vibração das moléculas por condução.
B) um aumento de moléculas no corpo.
C) um deslocamento das moléculas do corpo.
D) aumento de calor no corpo.
16- (FUVEST, SP) A figura ilustra um sistema de aquecimento solar: uma placa metálica P, pintada de preto, e, em contato com ela, um tubo metálico encurvado; um depósito de água D e tubos de borracha T, que o ligam ao tubo metálico. 0 aquecimento da água contida no depósito D pela absorção de energia solar é devido basicamente aos seguintes fenômenos, pela ordem:
A) condução, irradiação e convecção.
B) irradiação, condução e convecção.
C) convecção, condução e irradiação.
D) condução, convecção e irradiação.
