TEMPLATE_PRATICA_LOCORREGIONAL_ENSAIOS DE TERMODINAMICA E ELETROMAGNETISMO

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ATIVIDADE PRÁTICA LOCORREGIONAL 
 
 PROPRIEDADES DOS GASES E TECNOLOGIA 
Jessica dos Santos r1 
RU:2820214 
 
RESUMO: As tecnologias estão presentes no dia a dia de nossas escolas. Nas aulas da 
disciplina de Física, elas se mostram como mais uma ferramenta de ensino 
aprendizagem. Pensando dessa forma, foi planejada e implementada uma atividade 
usando uma simulação computacional. Essa atividade teve como objetivos propiciar 
uma aprendizagem interativa e diferenciada e abordar conceitos físicos relacionados 
ao Estudo dos Gases. Ela foi desenvolvida de tal forma que a simulação fosse 
acompanhada de uma situação problema e de um passo-a-passo de resolução 
(heurística), disponibilizados de forma impressa. Em análise aos resultados, se pode 
perceber que os estudantes tiveram uma melhor compreensão dos conceitos 
relacionados ao modelo microscópico em estudo, já que conseguiram visualizar e 
reconhecer as relações entre as variáveis de estado que descrevem o comportamento 
dos gases. 
PALAVRAS-CHAVE: Ensino de Física; Estudo dos Gases; Simulação Computacional 
 
INTRODUÇÃO 
Na atualidade, os estudantes desde cedo utilizam tecnologias no seu cotidiano. Dentre 
elas estão os computadores, o vídeo game, os celulares, os tablets, que acabam 
competindo diariamente com o professor em sala de aula, o que muitas vezes é visto 
como um empecilho para a aprendizagem. A partir desse novo contexto social, a forma 
de educar deve ser repensada, possibilitando novas alternativas de interação entre 
professor e educandos. 
O Estudo dos Gases compreende uma parte da Física importante para entendermos 
fenômenos que vão desde a respiração humana até os meteorológicos, passando por 
objetos utilizados cotidianamente, como o botijão de gás, a bomba de encher pneu de 
bicicleta e a panela de pressão. A compreensão desse conteúdo exige certo nível de 
abstração, já que apresenta um modelo microscópico para sua explicação. Dessa 
forma, o conteúdo escolhido proporciona características que atendem a aplicação de 
atividades dessa natureza. 
 
 
 
 
 
 
 
RELATO DO EXPERIMENTO 
As simulações computacionais com fins educacionais se apresentam em vários 
contextos e condições para que possam ser executadas. Dentre estas tecnologias 
digitais, temos o Simulador PhET (Physics Education Technology), desenvolvido pela 
Universidade do Colorado, nos Estados Unidos da América. Este repositório contém 
simulações interativas para as disciplinas de Biologia, Ciência da Terra, Física e 
Matemática, podendo ser utilizadas como proposta de ensino, na busca por uma 
aprendizagem colaborativa, entendendo que estas experimentações virtuais podem 
ser manipuladas por professores e estudantes, motivando-os na busca pelo 
conhecimento científico. 
Uma das grandes vantagens na utilização do PhET refere-se ao fato de que o mesmo 
é acessível, sem necessidade de instalação de programas ou recursos tecnológicos 
avançados ou restritamente específicos. Outra característica interessante desta 
plataforma de simulação é que todos os experimentos podem ser trabalhados 
diretamente na página principal do site, possibilitando ainda, a realização do 
download. Conforme descreve (ARANTES, MIRANDA E STUDART, 2010), o grupo do 
PhET se norteia por uma abordagem fundamentada em estudos prévios, planejando 
e avaliando as simulações, para que então possam ser disponibilizados em seu sítio 
eletrônico. As simulações do PhET são intuitivas e proporcionam em seus usuários a 
interação e discussões colaborativas, permitindo que os fenômenos em estudo 
possam ser deduzidos de forma prática e ilustrativa. Segundo Soares (2015), o PhET 
foi desenvolvido pedagogicamente dentro de um contexto que permite aos usuários 
uma melhor compreensão dos eventos naturais, as simulações do PhET permite 
observações com difícil percepção na natureza, podendo ser representadas através 
de gráficos e representações matemáticas. Ainda segundo o autor, as 5 Endereço 
eletrônico da plataforma PhET com o idioma em português. 32 simulações podem ser 
potencializadas a partir de uma abordagem quantitativa, pois oferecem instrumentos 
de medição, como réguas, cronômetros, velocímetro, dentre outros. Assim, ao ponto 
em que o estudante faz uso dessas ferramentas interativas, as devolutivas são 
imediatas, sob forma de animação ilustrada, caracterizando na experimentação as 
relações de causa e efeito, respondendo aos questionamentos científicos a partir da 
simulação (PhET, 2020). As experiências disponíveis no PhET são fundamentadas em 
conceitos e abordagens teóricas, sendo revisadas periodicamente, na busca pela uma 
relação de fidedignidade entre a experimentação e estes aportes teóricos. Contudo, 
percebe-se que o uso do Simulador PhET pode auxiliar o professor em sala de aula, 
contribuindo principalmente na Educação Básica, entendendo que a grande maioria 
das instituição de ensino não têm laboratórios de Ciências, necessitando do uso de 
experimentos para fundamentar e aperfeiçoar suas práticas de ensino, possibilitando 
atribuir sentido aos conceitos presentes nos fenômenos da natureza, dentre estes os 
eventos físicos, relacionando-os com o contexto social dos estudantes, melhorando a 
 
qualidade da aprendizagem na disciplina de Física a partir dos recursos digitais 
disponíveis. 
 
 
 
RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
imagem1 
 
1- O que acontece no sistema termodinâmico quando se mantém o volume 
constante? 
Podemos dizer que se o gás recebe calor e mantém o volume constante, o calor 
que ele recebeu foi transformado em energia interna, pois houve aumento na 
temperatura. Agora, caso o gás mantenha o mesmo volume mesmo ao ser 
resfriado, dizemos que o calor que ele perdeu foi igual à perda de energia interna. 
2- Qual é o nome dado a esta transformação gasosa? 
Transformação isovolumétrica, isométrica ou ainda isocórica 
 
imagem2 
1- O que acontece no sistema termodinâmico quando se mantém a pressão 
constante? 
Um sistema está num estado de equilíbrio termodinâmico se está, 
simultaneamente, em equilíbrio mecânico (sua pressão é constante), térmico (sua 
temperatura é constante) e químico (sua composição química é constante) 
 
 
 
 
2- Qual é o nome dado a esta transformação gasosa? 
A transformação isobárica ocorre quando um gás está sob pressão constante em um 
sistema fechado, no qual existem trocas de energia com a vizinhança e se modifica o 
volume e a temperatura desse gás. 
 
 
 
 
 
 
 
imagem3 
1- O que acontece no sistema termodinâmico quando se mantém o a temperatura 
constante? 
Essa transformação ocorre, como o próprio nome indica, à temperatura constante, de 
modo que a variação da energia interna do gás é igual a zero, pois a energia interna 
inicial é igual à energia interna final, ΔU = 0. 
2- Qual é o nome dado a esta transformação gasosa? 
Uma transformação isotérmica é uma transformação termodinâmica que ocorre a 
temperatura constante em um sistema fechado, sistema este que permite trocas de 
energia, mas não de matéria, entre o sistema e sua vizinhança. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1- O que acontece no sistema termodinâmico quando nenhuma variável é 
mantida constante? 
De acordo com esse princípio, a energia total de um sistema sempre se mantém 
constante, já que ela não é perdida, mas sim, transformada. 
2- Como é o nome da lei que explica esse fenômeno? 
A lei zero da termodinâmica, também conhecida como Lei do equilíbrio térmico, afirma 
que, se dois ou mais corpos permanecerem em contato térmico por um longo intervalo 
tempo, suas temperaturas tenderão a se igualar. Para que isso ocorra, o corpo de maior 
temperatura emite calor em direção ao corpo de menor temperatura 
 
 
 
 
 
 
 
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/equilibrio-termico.htm
 
 
 
 
Variando a temperatura 
 
 
O trabalho de um gás em uma transformação isobárica pode ser calculado pelo produto 
entre a força e a variação de volumedesse gás após ser submetido a uma fonte de calor. 
 
 
 
 
 
Os gases podem realizar trabalho por expansão ou compressão contra uma pressão 
externa constante. O trabalho realizado por gases é também chamado, às vezes, de 
pressão x volume ou trabalho PxV . 
Quando o gás se expande contra uma pressão externa, ele precisa transferir energia 
para o meio exterior. Desta forma, o trabalho negativo diminui a energia total do gás. 
Quando o gás é comprimido, a energia é transferida para o gás, então, a energia do gás 
aumenta devido ao trabalho positivo. 
 Se o gás se contrai, ΔV < 0. Assim, teremos τ < 0 e dizemos que o trabalho foi realizado 
sobre o gás; - Se o volume do gás não varia (transformação isovolumétrica), ΔV = 0. 
Assim, teremos τ = 0. 
MATERIAIS 
Phet Colorado ; 
O PhEt é um programa que desenvolve e disponibiliza em seu portal de forma gratuita 
dezenas de simulações nas áreas de ensino de Física, Biologia, Química e Matemática. 
Essas simulações visam fazer uma conexão entre os fenômenos cotidianos e a ciência 
envolvida por trás desses fatos 
CONSIDERAÇÕES FINAIS 
Os resultados desta pesquisa, que focou a resolução de uma situação problema de 
Física sobre estudo dos gases mediado por simulação computacional, indicaram que os 
estudantes interagem colaborativamente com os colegas e interpretam de forma 
significativa os parâmetros físicos estudados. Nota-se também uma interatividade 
entre o participante e a ferramenta de aprendizagem, seguindo a heurística 
disponibilizada digitam dados, estipulam valores e manipulam as variáveis de estado 
dos gases. Isso faz com que os estudantes possam representar o comportamento dos 
sistemas gasosos relacionando a variação entre as grandezas termodinâmicas pressão, 
volume e temperatura. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
REFERÊNCIAS 
ABEGG,I. Ensino de Física: Investigando os Benefícios da mediação Tecnológica 
Educacional. Revista Dynamis. FURB, Blumenau, V.18,n.1,pg.21-34,2012. AUSUBEL, 
D. P. A aprendizagem significativa: a teoria de David Ausubel. São Paulo:Moraes, 
1980. BALEN, O.; NETZ, P. A. Aplicações da modelagem e simulação no ensino de 
modelos de sistemas gasosos. ACTA SCIENTIAE-v.7-n.2-jul./dez. 2005. BARDIN,L. 
Análise de conteúdo. Lisboa, Portugal: Edições 70. BRASIL. Parâmetros curriculares 
para o ensino médio: Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias. 
Ministério da Educação. Secretaria da Educação Básica, Brasília, 2006. DE BASTOS,F. 
da P. e SOUZA, C.A. Um ambiente multimídia e a resolução de problemas de Física. 
Ciência e Educação, v.12,n.3,p.315-332,2006.