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Um experimento sobre a transformação de energia

Estratégias de ensino-aprendizagem

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Uma aula sobre transformação de energia

Energia é um termo que tem origem na Física e que é muito comum e de utilização freqüente pelas pessoas no cotidiano, mas o que é energia? De forma simples podemos dizer que o termo energia, no contexto da Física, se refere à capacidade que um corpo tem de realizar trabalho.

Buscando fugir um pouco da aula tradicional (giz branco e quadro negro), o professor pode confeccionar um barquinho com materiais baratos e do dia-a-dia e exemplificar a transformação de energia que ocorre frequentemente no cotidiano, a transformação de energia térmica em energia mecânica. Por meio desse experimento, o mestre pode também trabalhar o assunto de máquina térmica e a segunda lei da termodinâmica. Para a fabricação desse experimento utiliza-se os seguintes materiais:

• Um frasco de desodorante vazio ou frasco equivalente (embalagem plástica);
• Um tubinho de cobre (pode ser aquele tubo de refrigeração da geladeira);
• Tampa metálica de garrafa:
• Pedaço de vela.

O primeiro passo é cortar o frasco longitudinalmente e com um prego, por exemplo, fazer dois furos na sua parte traseira (base do frasco ou da embalagem), o próximo passo é dobrar o tubinho de cobre, material de fácil manuseio, e encaixá-lo no frasco com as duas extremidades voltadas para fora. O passo final é colocar uma fonte de calor, no nosso caso um pequeno pedaço de vela, abaixo do cano de cobre. É muito importante não deixar que entre água no barquinho, para isso faça as devidas vedações com, por exemplo, cola de silicone.

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Feita a montagem experimental é hora de fazer o barquinho funcionar, para isso coloque uma pequena quantidade de água dentro do caninho de cobre e coloque o mesmo sobre a superfície da água que se encontra dentro de uma bacia ou qualquer outro recipiente que caiba o experimento. Acenda a vela e veja o que vai acontecer.

A água que se encontra no interior do tubo vai ferver e com isso será possível perceber que o barquinho vibra em razão das pequenas pulsações de jato de água e se locomove para frente com boa velocidade. Mas ai vem a questão: por que isso ocorre? Essa pergunta deve ser feita aos alunos e é claro que aparecerão várias respostas. O vapor da água que evaporou empurra o restante da água que está dentro do cano de cobre para fora, fazendo com que o barco se mova para frente, mas ao mesmo tempo o vapor se condensa, pois teve contato com as partes frias do cano e aspira água para dentro do cano, e assim o ciclo recomeça fazendo o barquinho se mover continuadamente.

Ao dar uma aula sobre máquinas térmicas o professor pode comparar esse experimento com uma máquina térmica, pois ela realiza trabalho, transformando energia térmica em mecânica e ainda trabalha em ciclos, retirando calor de uma fonte quente levando para a fonte fria. Ao professor, bom trabalho com essa aula experimental!

Por Marco Aurélio da Silva
Equipe Brasil Escola

Física - Estratégias de Ensino - Educador - Brasil Escola

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