Estudo da Primeira e Segunda Leis da Termodinâmica com o emprego de experimentos e um motor Stirling

Nome: André Henrique Torres Muller
Tipo: Dissertação de mestrado profissional
Data de publicação: 20/08/2019
Orientador:

Nomeordem decrescente Papel
Flavio Gimenes Alvarenga Orientador

Banca:

Nomeordem decrescente Papel
Breno Rodrigues Segatto Examinador Interno
Flavio Gimenes Alvarenga Orientador
Germano Amaral Monerat Examinador Externo

Resumo: Essa dissertação apresenta uma sequência didática, para o ensino das primeira e segunda leis
da termodinâmica a partir de um protótipo de motor Stirling. Também foram desenvolvidos
experimentos construídos pelo próprio autor como um lançador de foguetes, utilizando pedaços
de cano e conexões de PVC acoplado a uma garrafa pet fixa e uma bomba de encher pneus; um
tubo de vidro preso a uma seringa utilizada em aplicação de medicamentos e um tubo de vidro
preso a uma bexiga. Foi priorizada nesta Dissertação de Mestrado a demonstração dos conceitos
físicos relacionados aos experimentos apresentados. O referencial teórico que embasa o
desenvolvimento desta sequência didática, bem como das estratégias para sua utilização em
sala de aula está alicerçada na teoria da Aprendizagem Significativa de David Ausubel, a partir
do conhecimento prévio que o aluno tem sobre temperatura e calor, sendo estes alguns dos
subsunçores utilizados. É por intermédio da aprendizagem significativa que é proposto trazer
ao estudante uma forma de ensino que o satisfaça, segundo o seu contexto histórico-cultural,
por intermédio da construção de conhecimento. A sequência didática foi aplicada no segundo
semestre de 2018 em 02 turmas da 2a série do Ensino Médio regular da rede pública do Estado
do Espírito Santo, consistindo de 8 aulas expositivas e explicação em lousa dos seguintes
conteúdos: (i) transformação dos gases ideais; (ii) trabalho realizado numa transformação
gasosa; (iii) 1a lei da Termodinâmica e sua aplicação às transformações gasosas; (iv) 2a lei da
Termodinâmica com suas aplicações básicas. Foi aplicado um pré-teste antes da utilização da
sequência e após seu manuseio foi aplicado um pós-teste. Esse pós-teste teve como objetivos
averiguar se o aluno foi capaz de identificar os conceitos de termodinâmica envolvidos nos
experimentos empregados, trazendo clareza para os mesmos, incentivar a ideia de como a
termodinâmica pode ser ou é aplicada no seu cotidiano em equipamentos e eventos similares
ao demonstrado.

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