ATIVIDADE PRATICA LOCORREGIONAL - Propriedade dos Gases

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ATIVIDADE PRÁTICA LOCORREGIONAL 
 
PROPRIEDADE DOS GASES 
Ronildo Delmondes de Matos1 
RU: 4218945 
 
RESUMO: O uso de tecnologia na escola é fundamental para a modernização 
das escolas. Segundo Kenski (2003), todo esse aparato tecnológico faz com que os 
professores e a escola se renovem, uma vez que trazem inúmeros desafios aos 
profissionais da educação. 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 utilizando simulação computacional. Essa atividade teve 
como objetivos propiciar uma aprendizagem interativa e diferenciada e abordar 
conceitos físicos relacionados ao Estudo dos Gases. Foi desenvolvida de tal forma que a 
simulação fosse acompanhada de uma situação problema e de um passo-a-passo de 
resolução. 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: Estudo dos Gases; Simulação Computacional; Pressão-Volume; 
Ensino de Física. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
INTRODUÇÃO 
A tecnologia vem assumindo um papel de destaque na forma como 
educamos atualmente. 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 elações 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 instituições 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. 
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. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Imagem 01 – Volume constante. 
 
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. 
 
Qual é o nome dado a esta transformação gasosa? 
 
Transformação isovolumétrica, isométrica ou ainda isocórica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Imagem 02 - Pressão constante. 
 
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). 
 
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. 
 
 
 
 
 
 Imagem 03 - Temperatura constante. 
 
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 é igual à energia interna final, ΔU = 0. 
 
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. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Imagem 04 - Nenhuma constante. 
 
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. 
 
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. 
 
Imagem 05 -variando a temperatura. 
O trabalho de um gás em uma transformação isobárica pode ser calculado pelo 
produto entre a força e a variação de volume desse gás após ser sub metido 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. 
 
 
 
 
 
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 
 
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Educacional. Revista D ynamis. FURB, Blumenau, V.18,n .1,pg.21-34,2012. AUSUBEL, 
D. P. A aprendizagem significativa: a t eoria d e D avid Ausubel. São Paulo:Moraes, 
1980. BALEN, O.; NETZ, P. A. Aplicações da modelagem e simulação no ensino de 
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Análise de conteúdo. Lisboa, Portugal: Edições 70. BRASIL. Pa râmetros curriculares 
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Ministério da Educação. Secretaria da Educação Básica, Brasília, 2006. DE BASTOS,F. 
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