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FÍSICA

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1ª SÉRIE

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O QUE É CALOR?

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AULA N12

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OBJETIVO

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Conceituar através de um exemplo prático e um experimento qualitativo o conceito de calor.

  • Caro professor(a), para a atividade experimental o senhor necessitará de Uma garrafinha de plástico pequena com tampa;
  • Um tubinho de caneta ou canudinho transparente;
  • Água colorida (pode ser com suco);
  • Uma bexiga.

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VAMOS PENSAR

Você já notou que a fechadura parece estar mais gelada que a madeira da porta?

https://p1.pxfuel.com/preview/476/1011/646/close-up-door-key-security-closed-close.jpg

A porta e a maçaneta estão em equilíbrio térmico, ou seja, a uma mesma temperatura! Mas como assim?

A fechadura realmente está mais gelada ou é apenas impressão?

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POR QUE A FECHADURA PARECE ESTAR MAIS FRIA QUE A PORTA?

Vamos investigar a situação a partir do entendimento do conceito físico calor!

https://allerbest.com.br/wp-content/uploads/2021/06/conducao-de-calor-solido1.jpg

Fisicamente, calor é uma transferência de energia térmica de um corpo mais quente para um corpo mais frio. O calor cessa no instante em que os corpos atingem o equilíbrio térmico, a mesma temperatura.

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POR QUE A FECHADURA PARECE ESTAR MAIS FRIA QUE A PORTA?

https://p1.pxfuel.com/preview/476/1011/646/close-up-door-key-security-closed-close.jpg

Levando em conta o conceito de calor, podemos identificar que quando tocamos objetos, instantaneamente perdemos energia térmica, pois a temperatura do nosso corpo, aproximadamente 36°C, é maior que a temperatura ambiente em que os objetos se encontram.

Se perdemos energia térmica, perdemos temperatura, ficamos com as mãos mais frias. Deste modo, temos que tanto a madeira quanto a fechadura roubam energia de nosso corpo!

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POR QUE A FECHADURA PARECE ESTAR MAIS FRIA QUE A PORTA?

https://p1.pxfuel.com/preview/476/1011/646/close-up-door-key-security-closed-close.jpg

Ocorre que o calor no contato entre a mão e a fechadura é mais intenso que no contato entre a mão e a porta, assim, perdemos mais energia térmica para o metal que para a madeira, deixando a sensação de que o primeiro objeto é mais frio que o segundo!

https://gifsdefisicacom.files.wordpress.com/2019/10/20191002_191714.gif?w=379

Calor

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TERMOSCÓPIO

O termoscópio é um aparato que permite mensurar de forma qualitativa a temperatura de um objeto ou ambiente.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/18/Imagem_paint_Termosc%C3%B3pio.png/220px-Imagem_paint_Termosc%C3%B3pio.png

Galileu registrou o uso do dispositivo no século XVI. Quando algum objeto com uma temperatura diferente da ambiente toca o bulbo, ocorre transferência de energia térmica, calor, com o ar encerrado, provocando uma contração ou uma expansão do líquido.

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Você vai precisar:

  • Uma garrafinha de plástico pequena com tampa;
  • Um tubinho de caneta ou canudinho transparente;
  • Água colorida (pode ser com suco);
  • Uma bexiga.

VAMOS CONSTRUIR UM TERMOSCÓPIO?

ATIVIDADE - MÃO NA MASSA

Contribuição do Professor Fábio Luiz de Souza

Instruções:

  • Faça um furo na tampa o suficiente para passar o tubo de caneta por ele e vede as laterais com cola ou silicone para não escapar ar.

Vede as laterais.

Contribuição do Professor Fábio Luiz de Souza

Parte I

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Instruções

  • Encha a garrafa com a água colorida até atingir uma altura maior que o alcance do canudinho.
  • Coloque a tampa com o canudinho.
  • Aperte com as mãos as laterais da garrafa fazendo a água subir pelo canudinho e, ao mesmo tempo, encha a bexiga um pouco encaixando-a cheia no topo do canudinho.

ATIVIDADE - MÃO NA MASSA

TERMOSCÓPIO CONSTRUÍDO

Contribuição do Professor Fábio Luiz de Souza

Parte II

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Instruções

  • Faça os ajustes necessários como, soltar um pouco do ar na bexiga para subir um pouco mais o líquido pelo tubo de caneta.
  • Pronto!

o bulbo sensor é a bexiga, aproxime algo quente ou frio e veja o que acontece.

ATIVIDADE - MÃO NA MASSA

Contribuição do Professor Fábio Luiz de Souza

TERMOSCÓPIO CONSTRUÍDO

Parte III

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Questão

Uma pessoa coloca a mão no bulbo de um termoscópio. A temperatura do dia está em 20 ˚C. O que se espera da coluna de líquido que estava em equilíbrio térmico com o ambiente?

Provavelmente a mão da pessoa deve estar a 36,6°C, logo o calor da mão é cedido para o ar dentro do bulbo. Esse ar então dilata empurrando a coluna de água para baixo, reduzindo sua altura.

ATIVIDADE - MÃO NA MASSA

Parte IV

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O QUE VIMOS HOJE?

  • Estudamos o conceito de calor para explicar porque um metal parece ser mais frio que um pedaço de madeira.

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- Construímos um termoscópio, um instrumento que permite ter uma ideia qualitativa da temperatura de determinado objeto.

Professor, caso tenha alguma sugestão ou elogio para esta aula, acesse:

https://forms.gle/ZuC8G4UPYMEdztJy5

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PIETROCOLA, M. POGIBIN, A. ANDRADE, R. ROMERO, T. Física em Contextos. Vol 2. São Paulo: Ed do Brasil, 2016.

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BONJORNO e vários autores. Física: Termologia . Óptica . Ondulatória 2º ano. Vol 2. 3ª ed. São Paulo: FTD, 2016.

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BARRETO F, Benigno. SILVA, Claudio. Física aula por aula: Termologia.Óptica.Ondulatória, 2º ano. Vol 2. 3ª Ed. São Paulo: FTD, 2016.

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MARTINI, Glorinha. SPINELLI, Walter. REIS, Hugo C. SANT’ANNA, Blaidi. Conexões com a Física. Vol 2. 3ª Edição. São Paulo: Moderna, 2016.

REFERÊNCIAS