UTILIZAÇÃO DE UM LABORATÓRIO VIRTUAL NO PROCESSO ENSINO-

APRENDIZAGEM DA FÍSICA: EXPERIÊNCIA COM O SEGUNDO ANO DO

ENSINO MÉDIO

Autor: Aluizio Torres da Silva1

Orientadora: Shalimar Calegari Zanatta2

Resumo

Vivemos numa sociedade no qual as informações das atividades humanas circulam

de forma rápida e dinâmica. O virtual e o real interagem entre si de forma tão

complexa que até se confundem. Desta forma, a educação pode buscar na rede

mundial de computadores metodologias para facilitar a compreensão de fenômenos

e conceitos que cerca os vários setores do conhecimento e, além disso, estimular o

aluno a pensar e refletir de maneira autônoma. No ambiente escolar, encontramos

várias situações, onde os recursos tecnológicos podem auxiliar no aprendizado,

buscando melhorias significativas na apropriação do conhecimento, principalmente

no ensino da Física. Os recursos tecnológicos diminuem a distância entre a

compreensão dos conceitos e a interpretação dos fenômenos físicos observados.

Portanto, os usos das tecnologias digitais são potenciais instrumentos para auxiliar e

intermediar o processo de ensino-aprendizagem. É digno de nota que a eficácia do

uso deste procedimento também depende da atuação do professor ao selecionar,

adaptar e manusear estes recursos. Este projeto relata os resultados e propõem

uma metodologia para o uso dos recursos midiáticos com alunos do segundo ano do

Ensino Médio, além de estimular o aluno para o uso de computadores para o ensino,

já que este recurso é utilizado, majoritariamente para jogos, redes sociais, etc.

Palavras-chave: multimídia; tecnologia digital; simulação; interação; conceitos

físicos.

1 Doutor em Física. Licenciado em Física. Atua no Colégio Est. Bento Munhoz da Rocha Neto – Paranavaí.

2 Doutora em Física. Licenciada em Física. Atua na Universidade Estadual Paranaense – Campus Paranavaí.

1 Introdução

Atualmente a sociedade vive em um acelerado desenvolvimento tecnológico,

na qual a tecnologia está presente praticamente em todas as áreas e atividades do

nosso cotidiano. Na educação ela também pode contribuir para que a sociedade

eleve o seu nível de conhecimento, assim, ela dever servir como um recurso

mediador, que estimule o aluno a pensar e refletir de maneira autônoma. Neste

sentido, no ambiente escolar, encontramos várias situações, onde os recursos

tecnológicos podem contribuir com o aprendizado, buscando melhorias significativas

na relação ensino-aprendizado. Para algumas áreas do conhecimento, os recursos

tecnológicos podem ser um facilitador e diminuir a distância entre os conceitos e os

fenômenos físicos.

O ensino da Física nas escolas e nas universidades não tem parecido ser uma tarefa fácil para muitos professores. Uma das razões para essa situação é que a Física lida com vários conceitos, alguns dos quais caracterizados por uma alta dose de abstração, fazendo com que a Matemática seja uma ferramenta essencial no desenvolvimento da Física. Além disso, a Física lida com materiais que, muitas vezes, estão fora do alcance dos sentidos do ser humano tais como partículas subatômicas, corpos com altas velocidades e processos dotados de grande complexidade. Uma tal situação, frequentemente, faz com que os estudantes se sintam entediados ou cheguem mesmo a odiarem o estudo da Física (MEDEIROS & MEDEIROS, 2002).

Na tentativa de contornar essa situação problemática, os recursos virtuais

podem conectar os conceitos estabelecidos pela realidade atual com o mundo não

experimentado. As imagens reproduzidas pelos ‘softwares’ disponíveis atuam como

um complemento ao uso das linguagens verbal, escrita e da Matemática. Assim, os

usos das tecnologias digitais são potenciais instrumentos que podem auxiliar e

intermediar o processo de ensino-aprendizagem, dissolvendo parte da abstração.

Nós educadores devemos observar que mesmo diante da informatização,

comumente presente nos lares do nosso educando, a utilização dos computadores

como ferramenta para o ensino formal ainda está num processo primário de

desenvolvimento. Os alunos entram em redes sociais, navegam por inúmeros sítios,

instalam e usam diversos jogos interativos, mas não manuseiam programas como

editor de texto, gráficos, etc. Observa-se uma lacuna entre o saber comum e o saber

formal, é preciso estimular os alunos a ampliar o uso de computadores para a escrita

de relatórios, gráficos, planilhas, textos, etc.

Ressalta-se que com o uso de simulações computacionais, disponível na

rede mundial de computadores (‘internet’), podemos minimizar as abstrações no

ensino e estimular o desenvolvimento do raciocínio matemático para novos desafios

de forma mais adequada do que através dos livros textos de Física, que se

fundamentam em imagens estáticas.

As modernas técnicas computacionais têm tornado as representações

visuais e simulações computacionais fáceis e verdadeiramente espetaculares. As

práticas de laboratório são essenciais, porque o aluno pode manusear os

instrumentos e dar vida a sua imaginação, isto é, por em prática a teoria de sala de

aula. Algumas práticas requer o uso de elementos que exige cuidados no seu

manuseio, como exemplos: gás para aquecimento de substância para analisar o seu

comportamento em certas faixas de temperaturas; pressão. Por isso é possível

substituir algumas práticas de laboratório por simulações computacionais sem perda

considerável do objetivo proposto que é a ponte entre a teoria de sala de aula com o

cotidiano do aluno.

As simulações computacionais têm deficiências, e às vezes é necessário

utilizar várias delas para atingir o objetivo proposto, mas é possível simular dados

importantes, principalmente quando o conteúdo ministrado é a Termodinâmica. O

professor pode coletar dados das grandezas termodinâmicas: pressão, volume e

temperatura, com um grau de precisão bastante razoável. Usando um ‘Datashow’ é

possível trabalhar simultaneamente teoria e prática em sala de aula.

Nesta direção, este trabalho vem contribuir para o uso dos recursos

computacionais no ensino da Física. Inicialmente vamos fazer um resumo da teoria

da Termodinâmica e aplicação dos recursos multimídia em sala de aula, na

sequência os resultados obtidos da aplicação deste projeto junto ao grupo de alunos

do 2º ano do ensino médio do Colégio Estadual Prof. Bento Munhoz da Rocha Neto,

de Paranavaí, finalmente, através do GTR para análise e comentário dos

professores da rede estadual de ensino em relação aplicação do conteúdo em sala

de aula.

2 Termodinâmica

Na termodinâmica investigamos as coordenadas termodinâmicas que são

grandezas macroscópicas, tais como: temperatura, pressão e volume que definem o

estado macroscópico do gás, considerado ideal. Um estado termodinâmico

específico fica completamente caracterizado por apenas duas destas variáveis,

porque elas estão relacionadas pela expressão:

Quando uma dessas variáveis sofre mudanças, o sistema sai

momentaneamente do equilíbrio indo para um novo estado termodinâmico após um

certo tempo – denominado tempo de relaxação. Por gás ideal podemos definir um

gás suficientemente diluído tal que as interações entre suas moléculas são

desprezíveis em comparação com sua energia cinética. Um gás ideal de fato, se

liquefaria a -273,15ºC (menor temperatura possível para 1 gás), no entanto o gás He

se liquefaz a -269ºC.

Diferenciar e conceituar calor e temperatura corretamente constitui o alicerce

para a formulação das leis da termodinâmica. Estas leis empíricas (obtidas pela

observação) foram completadas quando se compreendeu que existe uma flecha

temporal ditando a ordem permitida para as trocas de calor entre dois sistemas em

contato.

A temperatura é a medida da energia cinética media das moléculas do gás.

Trata-se de uma grandeza macroscópica que relaciona um estado comum a dois

sistemas em equilíbrio termodinâmico. Ou seja, após o tempo de relaxação dois

sistemas em contato tendem a apresentar a mesma temperatura – lei zero da

termodinâmica. O valor “Zero absoluto” para a temperatura não tem significado

físico, isto porque de acordo com sua definição, isto seria energia cinética média

nula. A temperatura de um corpo, através de um termômetro, é obtida como

consequência da aplicação da lei zero da termodinâmica. Os termômetros mais

conhecidos utilizam a dilatação do mercúrio como propriedade termométrica. Ou

seja, a dilatação do volume de mercúrio é calibrada entre dois pontos fixos (ponto de

ebulição e ponto de fusão da água em pressão atmosférica – escala Celsius) e é

diretamente relacionada com a temperatura. No entanto, diferentes substancias

termométricas podem medir diferentes temperaturas para o mesmo corpo ao mesmo

tempo. Um termômetro a gás ideal mostrou que é possível medir a mesma

temperatura, independentemente da natureza do gás. Esta temperatura é dada em

Kelvin e considerada uma temperatura absoluta.

2.1 Leis da Termodinâmica

Historicamente, as leis da termodinâmica foram obtidas como leis empíricas,

de natureza fenomenológica. Somente mais tarde, com a formulação da teoria

cinética dos gases, precursora da teoria atômica da matéria, é que se procurou a

explicação microscópica das leis da termodinâmica.

As três leis em que a termodinâmica se fundamenta compõem um curto e

conciso código de limitações, proibições ou definições de conceitos que, segundo a

física, estão estabelecidas pela natureza. De acordo com esse código:

É proibida a existência de transformações de energia sem que parte

dela se dissipe ou se transforme em energia não aproveitável;

Calor é uma forma de energia em trânsito;

Existe uma grandeza macroscópica, denominada temperatura, que

apresentará o mesmo valor a qualquer corpo quando em contato entre si;

São proibidos ainda quaisquer dispositivos que se movimentam

continuamente, sem consumo de energia, como o moto-perpétuo;

É proibida a transferência espontânea de calor dos corpos mais frios

para os mais quentes. A transferência no sentido oposto é o sentido natural e se

processa até que todos os corpos atinjam o mesmo estado térmico;

É impossível, por qualquer processo natural ou artificial de

resfriamento, atingir o mais baixo nível térmico do universo. Ele existe, tem valor

numérico conhecido, mas não pode ser alcançado.

2.2 Lei zero da Termodinâmica e Equilíbrio térmico entre dois sistemas

Identifica a temperatura absoluta como uma função de estado macroscópico.

É um fato experimental que um sistema isolado (gás numa caixa com paredes

isoladas) sempre tende ao equilíbrio termodinâmico. Neste estado, suas variáveis

macroscópicas não mudam com o tempo e representam valores médios de variáveis

microscópicas.

Podemos afirmar que cada sistema está caracterizado por um parâmetro (T),

convencionalmente chamado de temperatura absoluta, a qual está relacionada com

a energia média por átomo ou molécula que compõem o sistema.

A troca contínua de energia durante as colisões é o mecanismo que seja

autor regulador do equilíbrio térmico.

A termodinâmica estatística, desenvolvida posteriormente às leis da

termodinâmica, mostra que na situação de equilíbrio térmico o sistema está no seu

macroestado que contém o maior número de microestados – este macroestado é o

estado de equilíbrio.

Macroestado – estado do sistema descrito, por coordenadas termodinâmicas

mensuráveis.

Microestados – estados de um sistema estudado pela mecânica estatística

quântica.

2.3 Lei Zero da Termodinâmica

O conceito de temperatura está associado a uma propriedade comum

de sistemas em equilíbrio térmico. Quando dois sistemas em contato um com o

outro por meio de uma parede adiabática, (paredes isolantes) o estado de equilíbrio

termodinâmico do A não é afetado pelo estado termodinâmico do B, conforme

podemos ver na figura 1.

Figura 1. Dois sistemas A e B separados por uma parede adiabática, a temperatura do sistema A é

diferente da temperatura do sistema B.

Mas substituindo a parede adiabática por uma diatérmica, (paredes que

permitem a troca de energia na forma de calor) e novamente colocando os dois

sistemas em contato térmico, o sistema evoluirá para um estado de equilíbrio

diferente do caso anterior, isto significar que as variáveis macroscópicas tanto do

sistema A quanto do sistema B após certo intervalo de tempo evoluirão para um

estado de equilíbrio térmico que contempla os dois estados. Neste caso dizemos

que o sistema termodinâmico A está em equilíbrio térmico com o sistema

termodinâmico B, conforme podemos ver na figura 2.

Figura 2. Os dois sistemas em contato por meio de uma parede diatérmica, os dois estado evoluirá

para um estado de equilíbrio térmico.

Suponhamos agora que os sistemas A e B estão em equilíbrio térmico e, um

terceiro sistema C com temperatura diferente dos dois anteriores é colocado em

contato por meio de uma parede diatérmica. Os três sistemas evoluirão para um

estado de equilíbrio térmico diferente do estado da figura 2. Esta situação está

representada na figura 3.

Figura 3. Os três estados estão em equilíbrio térmico entre si.

Este fato é chamado de lei zero da termodinâmica: Dois sistemas em

equilíbrio térmico com um terceiro estão em equilíbrio térmico entre si.

A noção intuitiva de temperatura mostra que dois sistemas em

equilíbrio térmico entre si têm a mesma temperatura. É graças a lei zero da

termodinâmica que podemos medir a temperatura de um corpo com o auxílio de um

termômetro.

2.4 O conceito de calor e a primeira lei da Termodinâmica

Calor era visto como uma substância que fluía de um corpo para outro,

numa quantidade medida em calórico. A conexão entre calor como uma das formas

de energia só foi estabelecida no século XIX por um médico, Julius R. Meyer.

Em 1843 James Joule estabeleceu o equivalente mecânico, ou seja, a

relação quantitativa entre trabalho e calor como uma das formas de energia (1cal =

4,186J). Uma consequência do experimento realizado por Joule foi à observação de

que o trabalho adiabático (ou seja, sem troca de calor) necessário para elevar a

temperatura (pelo mesmo valor) de uma substância é independente do caminho

utilizado. Na mecânica, temos que o trabalho realizado por uma força externa para

levar um corpo da superfície até uma altura h, independe dos pontos iniciais e finais.

Como consequência, existe uma função de estado que caracteriza o sistema,

denominada de energia interna U, cuja variação entre os estados iniciais e finais é

igual ao trabalho adiabático (sem trocas de calor) necessário para levar o sistema de

i até f.

Assim, a primeira lei da termodinâmica, que equivale ao princípio de

conservação da energia, identifica a contribuição da variação da energia interna,

(U) como uma nova forma de energia, ou seja:

fiifWQUUU

2.5 Segunda lei da Termodinâmica e Entropia

A primeira lei da termodinâmica é uma lei de conservação de energia, mas

observando o funcionamento das máquinas térmicas, verifica-se que calor não pode

ser convertido 100% em trabalho, mas trabalho pode ser integralmente convertido

em calor. Estas observações estão relacionadas com a segunda lei da

termodinâmica. Que impõem uma direção para a conservação de energia.

A segunda lei da termodinâmica descreve aquilo que não pode ocorrer de

forma espontânea, isto é, há uma lei limitante restringindo as ocorrências, apontando

os limites da natureza.

Um dos enunciados da segunda lei da Termodinâmica é:

O calor não passa de forma espontânea de um corpo de menor temperatura

para outro que esteja em temperatura mais alta.

O fluxo de calor entre dois corpos não ocorre de forma espontânea do corpo

de menor temperatura para o corpo de maior temperatura.

É impossível construir um dispositivo (máquina) que, operando em ciclos,

produza como único efeito a transferência de calor de um corpo frio para um quente.

Por esse enunciado podemos dizer que não existem máquinas perfeitas, ou

seja, máquina que faça a transferência total do calor de um corpo de menor

temperatura para um de temperatura mais alta.

É impossível construir uma máquina térmica que, ao operar em ciclos,

transforme integralmente em trabalho todo o calor que fornece.

Máquinas térmicas, como as locomotivas a carvão e os motores de

automóveis, são dispositivos que transformam calor em trabalho mecânico por meio

de ciclos. De acordo com a segunda lei da termodinâmica, não é possível construir

máquinas térmicas cujo rendimento seja 100%.

2.5.1 Entropia

Num sistema contendo um grande número de partículas parece haver uma

tendência natural da desordem sobre a ordem e degradação da energia, Clausius,

no início da segunda metade do século XIX, desenvolveu uma relação matemática

que expressa quantitativamente o aumento da desordem e a degradação de

energia, alterações referidas como variação da entropia. A entropia, representada

pela letra S, característica intrínseca de todo e qualquer sistema, aumenta à medida

que a desordem dos fenômenos aumenta. Uma vez que em todos os fenômenos

naturais há tendência a se alcançar um estado de menor grau de ordenação,

dizemos que existe uma tendência ao aumento na entropia do Universo.

Nos processos e transformações é interessante quantificar a variação

de entropia do sistema (S), e não a entropia em cada estado. A variação de

entropia de um sistema que esteja passando por transformação isotérmica, com

temperatura absoluta T e trocando com o meio uma quantidade de calor Q, pode

ser expressa como:

T

QS

A variação de entropia depende dos estados, inicial e final, do sistema.

2.6 Máquinas térmicas e Refrigeradores

Diante da lei de Entropia, a questão agora é: Qual o melhor rendimento para

uma máquina térmica? Sadi Carnot se propôs a responder esta questão,

investigando o limite teórico para o rendimento máximo de uma máquina térmica. O

ciclo de Carnot é o ciclo mais eficiente para a operação de uma máquina Térmica,

conforme mostra a figura 4.

Figura 4. O ciclo reversível de Carnot é composto de duas transformações isotérmicas

(transformações a temperatura constante).

2.7 Máquina térmica

Uma máquina térmica (motor) produz trabalho a partir de calor,

operando ciclicamente. Conforme já anunciado anteriormente, é impossível com um

único reservatório térmico: precisamos ter pelo menos dois reservatórios térmicos a

temperatura diferentes, T1 T2. O reservatório com temperatura T1 será chamado de

Fonte Quente, e o reservatório com temperatura T2 por Fonte Fria, conforme mostra

a figura 5.

Figura 5. Esquema de máquina térmica: Q1 é a fonte quente, Q2 é a fonte fria e W o trabalho.

Seja Q1 o calor fornecido ao sistema pela fonte quente e Q2 o calor fornecido

pelo sistema à fonte fria, e seja W o trabalho realizado pelo motor num ciclo, então:

21QQW

Algumas restrições com relação a está equação: Q2 não pode ser zero,

caso isto ocorresse, todo calor fornecido pela fonte quente (Q1) seria convertido

integralmente em trabalho (W), e teríamos uma máquina perfeita, violando um dos

enunciados da segunda lei da termodinâmica. A fonte Q1 não pode ser igual Q2 (Q1

= Q2), nesta situação não haveria realização de trabalho. A fonte Q2 não pode ser

menor que zero (Q2 0) o que equivaleria a absorver calor de ambas as fontes.

2.8 Rendimento

Uma vez que é impossível construir uma máquina térmica que, ao

operar em ciclos, transforme integralmente em trabalho todo o calor que fornece,

podemos associar a cada máquina térmica uma grandeza para medir seu grau de

eficiência, que será denominada de rendimento (), consiste na razão entre o

trabalho mecânico realizado pela máquina e a quantidade de calor fornecida pela

fonte.

1

2

1

1Q

Q

Q

W

O rendimento de uma máquina térmica é sempre menor que 1, ou seja, é

sempre menor que 100%.

2.9 Refrigerador: Transformação de trabalho em calor

Os refrigeradores são máquinas que convertem trabalho em calor, ou

seja, uma máquina que transfere calor de uma fonte fria, que se encontra a uma

temperatura mais baixa (os compartimentos internos), para uma fonte quente, que

está a uma temperatura mais alta (o ambiente externo).

Trata-se então de um dispositivo que contraria a segunda lei da

termodinâmica? Não, pois essa transferência de calor de uma fonte fria para outra

quente, só é possível graças ao trabalho realizado por um agente externo. Nas

geladeiras e freezers, um compressor realiza o trabalho, na figura 6 mostra o

esquema de uma máquina deste tipo.

Figura 6. Esquema básico de um refrigerador.

3 Implementação

As simulações computacionais colaboram de maneira significativa no

processo ensino e aprendizagem da Física, facilitando em muitos momentos o

processo de entendimento como os fenômenos físicos ocorrem. Desta forma, os

conteúdos da Termodinâmica foram trabalhados em sala de aula através de

diferentes simulações didáticas, todas disponíveis na rede mundial de

computadores, ‘internet’.

A implementação ocorreu em um período de 8 encontro com duração de

quatro horas aulas cada um. No primeiro encontro os alunos fizeram uma avaliação

do conhecimento prévio do conteúdo que seria trabalhado, como os alunos não

tiveram informações do conteúdo do projeto, portanto, o resultado da avaliação foi

realmente o conhecimento do cotidiano dos alunos, de 15 questões sobre a

Termodinâmica, o aproveitamento não alcançou 20%.

A Termodinâmica foi sendo trabalhada simultaneamente com as simulações

computacionais, de modo que os alunos poderiam contemplar a parte teoria do

conteúdo e como ocorriam os efeitos na prática. Após os primeiros encontros eram

visível como os alunos se relacionava com os termos utilizados na Termodinâmica,

tais como: unidade de medidas de temperatura, calor, pressão e volume. A

conversão de unidade também foi facilmente incorporado ao grupo como regra

natural para trabalhar com as grandezas termodinâmicas.

As simulações facilitam aos alunos correlacionar as equações matemáticas

com as medidas físicas. Porque os alunos podem variar os parâmetros envolvidos

nos fenômenos estudados e observar os efeitos dessas variações. Durante a

implementação observei algumas curiosidades que não ocorrem no dia a dia de sala

de aula, principalmente com a disciplina de Física. Abaixo fiz a relações de algumas

dessas curiosidades:

Alunos utilizaram a linguagem e as unidades corretas com relação

aos termos envolvidos nos cálculos.

Alunos ficaram envolvidos com o conteúdo por um longo período,

algumas vezes se esquecendo do intervalo para o recreio.

Os alunos se empenharam em fazer tarefas.

Ao final do sétimo encontro foi realizado novamente a avaliação, semelhante

a aplicada no primeiro encontro, o resultado obtido foi excelente, com 100% do

grupo com média acima de 8,5. A avaliação aplicada foi dividida em tópicos, de tal

forma que pudesse abranger os conceitos: Temperatura e pressão de um gás,

primeira e segunda lei da Termodinâmica.

3.1 Avaliação do conteúdo Termodinâmica.

1- Assinale a opção correta sobre o conceito de temperatura.

( ) temperatura e calor são sinônimos.

( ) temperatura é o aumento de calor que o corpo sente.

( ) é sensação térmica de quente e frio.

( ) é um estado de agitação das moléculas do corpo.

2- Equilíbrio térmico ocorre:

( ) entre corpos com temperatura iguais.

( ) entre corpos com temperatura superior ao ponto de ebulição da água.

( ) entre corpos com temperatura diferente,

( ) entre corpos com temperatura muito baixa.

3- Calor é:

( ) a diferença entre duas fontes com temperatura diferente.

( ) é energia estacionária entre dois corpos com temperatura diferente.

( ) é energia em movimento entre dois corpos com temperatura diferente.

( ) é a sensação de temperatura elevada.

4- Cite as escalas termométricas que você conhece.

5- Fale sobre o funcionamento de um termômetro.

6- Pressão mede:

( ) o número de partículas dentro do recipiente.

( ) o choque das partículas com a parede do recipiente.

( ) a velocidade das partículas dentro do recipiente.

( ) a força do choque entre as partículas.

7- Uma expansão isotérmica é;

( ) quando ocorre a volume constante.

( ) quando ocorre a pressão constante.

( ) quando ocorre a temperatura constante.

( ) quando ocorre troca de temperatura entre sistema.

8- Uma compressão adiabática é:

( ) quando o sistema perde calor para o meio ambiente.

( ) quando o sistema recebe calor do meio ambiente.

( ) quando ocorre troca de calor no sistema.

( ) quando há troca de calor do sistema com o meio.

9- Quando uma transformação ocorre à pressão constante, é denominada de:

( ) isobárica.

( ) isotérmica.

( ) isométrica.

( ) isocórica.

10- Quando uma transformação ocorre, a temperatura constante, é denominada de:

( ) isobárica.

( ) isotérmica.

( ) isométrica.

( ) isocórica.

11- A lei da termodinâmica que está diretamente relacionada com a conservação de

energia é:

( ) a lei zero da termodinâmica.

( ) a primeira lei da termodinâmica.

( ) a segunda lei da termodinâmica.

( ) a transformação cíclica de um gás.

12- A lei da termodinâmica que estabelece o sentido da transformação de energia

em processos naturais é:

( ) a dos gás perfeito.

( ) a primeira lei da termodinâmica.

( ) a segunda lei da termodinâmica.

( ) a transformação cíclica de um gás.

13- Qual a definição de uma máquina térmica?

14- As máquinas que convertem trabalho em calor são:

( ) motor a combustão.

( ) motor elétrico.

( ) freezer, geladeira e ar condicionado.

( ) forno de micro-ondas.

15- Nos carros novos que circulam nas cidades e rodovias, a conversão da energia

proveniente do combustível utilizado em energia útil (aquele que faz o veículo se

mover), é aproximadamente de:

( ) 10%

( ) 20%

( ) 30%

( ) 50%

( ) 100 %

O rendimento dos alunos que participaram do projeto é ilustrado no gráfico

abaixo.

No oitavo encontro os alunos que participaram do grupo de estudo puderam

apresentar o conteúdo de Termodinâmica para outras turmas do Colégio, que não

tiveram oportunidade de fazerem parte do projeto.

Ao final da implementação pude concluir, diferentemente do que se escreve

que as contribuições das simulações computacionais no ensino da Física são

insignificantes. Quando as simulações são coerentes com o conteúdo trabalhado e o

professor consegue relacionar de maneira clara e objetiva os recursos das

simulações com o conteúdo exposto aos alunos, o resultante é realmente fantástico

e o nível de aprendizagem é alto.

4 Considerações

Este trabalho proporcionou várias discussões pelo GTR, o que enriqueceu a

prática docente. Alguns professores utilizaram alguns aplicativos em sua aula e

relataram que o laboratório virtual é uma ferramenta extremamente prática, pois

proporciona um ambiente seguro e muito próximo do universo real. Trabalhar com

pressão e temperatura, em um laboratório real, se torna complicado pelo número

grande de alunos e o risco de ocorrer acidente é muito grande. Com o uso da

simulação é possível visualizar os mesmos resultados sem riscos de acidentes.

Por outro lado, os resultados mostraram que os alunos apresentam maior

facilidade de assimilação dos conceitos que envolvem a termodinâmica quando

estão manuseando as grandezas nos aplicativos utilizados. Foi uma experiência

gratificante, principalmente se elas forem planejadas e selecionadas com critérios

claros e específicos. Apesar das simulações não substituírem um laboratório real,

podem auxiliar o professor em determinados conteúdos de difícil visualização e

compreensão para o aluno. A simulação não explora o conteúdo trabalho na sua

totalidade.

5 Bibliografia

Nussenzveig, H. M., Curso de Física Básica – Vol. 2, Editora Edgard Blücher Ltda,

São Paulo (1981).

GREF – Grupo de Reelaboração do Ensino da Física, Vol. 2, 2ª Edição, Edusp, São

Paulo (1993).

Blaidi, Sant’Anna; Martini, G; Reis, H. C; Spinelli, W., Conexões com a Física – Vol.

2, Editora Moderna, São Paulo (2010).

Torres, C. M. A; Ferraro, N. G; Soares, P. A. T., Física – Ciência e Tecnologia –

Vol. 2, Editora Moderna, São Paulo (2010).

Site das animações;

http://www.fis.unb.br/simulacao/termodinamica/termodinamica.html

http://www.phy.ntnu.edu.tw/oldjava/portuguese/simulacoes.html

http://www.diaadiaeducacao.pr.gov.br/diaadia/diadia/modules/mydownloads_08/view

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http://www.stefanelli.eng.br/webpage/simtermo/p_sim_tp.html

www.oocities.org/br/saladefisica3/.../isometrica.htm

www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/termo1/termo1.html

www.fis.unb.br/simulacao/termodinamica/termodinamica.html