Na Onda da Ciência

Aula 5 - Wave Lagoon

HABILIDADES BNCC

(EF07CI02) Diferenciar temperatura, calor e sensação térmica nas diferentes situações de equilíbrio termodinâmico cotidianas..

OBJETIVOS DA APRENDIZAGEM

Reconhecer temperatura e calor como conceitos distintos e relatar, pela observação experimental, o processo de convecção.

.RECURSOS.

- 2 copos de vidro;

- Recipiente grande transparente (pode ser uma assadeira de vidro);

- Água aquecida (aproximadamente 50°C);

- Água resfriada (aproximadamente 5°C);

- Água natural (aproximadamente 25°C. Essa é a água da assadeira).;

- Corantes alimentícios vermelho e azul.

PROBLEMATIZAÇÃO: O FRIO NÃO EXISTE

Inverno rigoroso ou verão escaldante, o que você prefere? Claro que cada um e nós tem uma predileção a respeito do clima, mas as imagens que formamos mentalmente sobre inverno e verão costumam ser comum a todos: muita roupa com bebidas quentinhas de um lado. Sol, praia e piscina de outro. Nos dois casos usamos estratégias para ganhar ou perder calor, de acordo com nossa conveniência.

No clima frio, nosso corpo perde calor rapidamente para o ambiente e, por isso, precisamos ficar em locais aquecidos ou, pelo menos, usar roupas adequadas para isolar o corpo do ambiente frio. Pelo contrário, no clima quente, temos que resfriar o corpo, buscando ambientes sombreados ou mantendo a pele molhada.

Assim, seja no inverno ou no verão, conseguimos alcançar um certo conforto térmico. Embora usemos o termo calor, popularmente, para se referir ao clima quando afirmamos, por exemplo, “hoje está fazendo muito calor”, para a ciência ele tem uma definição própria e refere-se a uma forma de energia que flui através da matéria.

Outra grandeza associada aos fenômenos térmicos é a temperatura, que trata da energia média de movimento das moléculas de um corpo. Calor e temperatura são grandezas diferentes, mas conectadas. Se um corpo receber calor, sua temperatura aumenta, e se perde calor, sua temperatura diminui.

Nossa pele tem inúmeras terminações nervosas que captam informações sobre a temperatura e, por isso, conseguimos

decidir se algo está quente ou frio apenas tocando. No entanto, não temos a capacidade de precisar a temperatura percebida e, além disso, nosso corpo pode tirar conclusões erradas de acordo com fatores externos. Se você está com as mãos frias e as coloca em água na temperatura ambiente, certamente ela vai parecer morna para você. Se você está molhado e desprotegido em ambiente com vento, provavelmente vai sentir frio, ainda que a temperatura do ar esteja amena. O que nossa pele sente a respeito da temperatura é conhecido como sensação térmica.

Dessa forma, podemos afirmar que o frio não existe para a ciência, pois não é uma propriedade ou conceito que pode ser medido. Nós medimos a temperatura e, através dela, podemos identificar como acontece a troca de calor entre substâncias e materiais. Nas piscinas do Wet você terá a oportunidade de sentir na pele as sensações térmicas e, quem sabe, perceber diferentes temperaturas na água. Fique atento e boa diversão!

A água que entra no parque é coletada de uma represa através de bombas hidráulicas. Ela passa por filtros especiais, tratamento químico, controle laboratorial e só então é enviada para os reservatórios que abastecem as piscinas. Ao longo do dia, essa água tratada que circula pelo parque é devolvida para outros sistemas de tratamento que garantem o padrão de qualidade, sem desperdícios.

No Wet, a água é a matéria prima da diversão. Do Lazy River ao Kamikaze, do Vortex ao Wave Lagoon, cada um escolhe como vai se divertir. Uns preferem mais emoção, outros decidem relaxar em uma piscina tranquila, mas todo mundo tem água tratada garantida.

E como o tratamento de água utiliza-se de importantes conhecimentos científicos, que tal conhecê-los um pouco melhor? Prepare-se para um banho de ciência!

ANTES DA AULA

- Prepare e/ou solicite aos alunos que tragam os materiais indicados na seção “Recursos”.

- Revise os procedimentos do experimento.

.O EXPERIMENTO - Passo a passo.

AULA EXPERIMENTAL

• Inicie a aula com a leitura conjunta do texto “O frio não existe”.

• Faça uma rodada de debate, tomando o texto como base, e pontuando o que os alunos entendem

por calor, temperatura e sensação térmica. Você pode fazer perguntas, como:

- O que significa dizer, popularmente, que está “calor”?

- O que é o calor para a ciência?

- O que acontece com a temperatura de um corpo quando ele recebe calor? E quando perde calor?

- A sensação térmica depende da temperatura ambiente?

- A pele humana é eficiente para medir temperatura?

• Disponibilize o vídeo “Frio é psicológico” e assista junto com os alunos.

• Reforce que a convecção é um processo de troca de calor que acontece em fluidos (líquidos e gases).

• Diga que farão um experimento parecido com o do vídeo para investigar a convecção.

• Organize os materiais sobre uma bancada e maneira que todos possam ver e opinar..

• Pergunte aos alunos: ao despejar água quente (vermelha) de um lado e água fria (azul) de outro, o que vai acontecer com o sistema depois de um tempo?

• Deixe que os alunos discutam e anote na lousa suas hipóteses.

• Faça o experimento e aguarde o resultado.

• Relacione o experimento à visita que farão ao Wet’n Wild. Você pode fazer perguntas, como:

- A água aquecia que entra nas piscinas muda instantaneamente a temperatura da água?

- A convecção acontece dentro de uma piscina?

- É possível perceber diferenças na temperatura da água de uma piscina?

• Faça o experimento e aguarde o resultado.

ENCERRAMENTO

• Retome as anotações das hipóteses dos alunos antes do experimento. Faça as considerações necessárias quanto aos erros e acertos e formalize o entendimento científico de calor, temperatura e sensação térmica.

• Reforce que a convecção é um processo de transferência de calor que acontece em líquidos e gases por causa da diferença entre as densidades de uma substância em temperaturas distintas.

• Descarte adequadamente itens que não serão mais usados.

E aí, curtiu a aula? Descubra ainda mais aventuras científicas como essa!

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