Física - Calorimetria e Termodinâmica

Calorimetria e Termodinâmica

Objetivos

1. Compreender algumas das dinâmicas da atmosfera da Terra e do clima, a partir da compreensão de alguns princípios físicos e químicos relacionados.

2. Avaliar o impacto da poluição sobre a atmosfera terrestre, suas causas e possíveis soluções.

Comentários

A sociedade industrial e tecnológica vem produzindo inúmeros efeitos sobre o meio ambiente. Muitos deles claramente danosos, como a emissão de gases poluentes por usinas, automóveis e fábricas. Alguns desses gases também estão relacionados com o efeito estufa, responsável pelo aumento progressivo da temperatura média do planeta.

Um dos causadores dessas emissões é o motor de combustão interna (gasolina, diesel, álcool), que queima combustíveis para alimentar os motores e gera gases na emissão do escape. Outro grande vilão é a usina do tipo termelétrica, que queima combustíveis fósseis para gerar energia elétrica. Ao mesmo tempo, há várias questões em jogo: desmatamento, superpopulação, consumo racional de energia e energias renováveis, entre outros tópicos.

Também não podemos esquecer que muitos 2 fenômenos climáticos são regidos pela física: ventos, alterações de pressão locais, deslocamentos de frentes frias, influência dos mares e lagos na estabilização do clima, etc.

Por conta disso, é importante estudar esses dois assuntos (poluição e clima) e procurar relacioná-los (partindo dos conteúdos da física e das demais disciplinas da área de ciências da natureza).

Atividades

Divida a classe em grupos e inicie a aula pedindo que cada grupo adote uma das seguintes propostas de pesquisa e discussão:

Grupo 1 - Quais são as principais funções dos oceanos, do ponto de vista climático e de manutenção da vida? Indique a leitura do texto do GREF Física Térmica - Capítulos 6, 11 e 14, para que os alunos entendam o estudo da água como substância reguladora do clima. Atenção, professor: aqui deve entrar o conceito de calor específico da água como elemento importante para a compreensão do fenômeno de regulação climática em regiões costeiras.

Grupo 2 - Quais são as principais funções da nossa atmosfera (filtra radiações, regula o clima, o ciclo de chuvas, os ventos, o efeito estufa, fornece oxigênio para a manutenção da vida, protege de queda de meteoros, etc). Como podemos explicar a atmosfera, do ponto de vista físico-químico, com relação a essas funções?

Texto de apoio sugerido: GREF Física Térmica - Capítulos 6, 11 e 14.

Grupo 3 - Quais são as funções das grandes florestas e formações vegetais para a Terra e para a manutenção da vida? Como elas podem atuar dentro do problema da poluição atmosférica, em grande parte gerada pelos automóveis, usinas e indústrias? Atenção, professor: note que aqui pode entrar a questão da vegetação como elemento "filtrante" do ar do planeta; e também a questão do desmatamento para obter áreas para pecuária, que gera mais metano (um gás do efeito estufa).

Os grupos podem completar seu trabalho em casa, e o fechamento da atividade pode ser feito numa das aulas seguintes.

O fechamento da atividade deve ser feito com um relato de cada grupo e uma discussão, se necessário, mediada, a fim de que cada um dos alunos tome conhecimento dos aspectos estudados pelos colegas dos outros grupos. Na discussão, procure orientar os trabalhos de forma a garantir os objetivos colocados para essa aula, pois isso irá assegurar a continuidade do tema (que é amplo) em outros momentos (inclusive em outras disciplinas e no aprofundamento com leituras da atualidade, muito importantes para a formação cidadã e também presente nos vestibulares e exames nacionais).

Outra opção é adaptar o presente roteiro para a elaboração de trabalhos para a Feira de Ciências da escola.

Referências

• GREF - Leituras de Física. São Paulo: USP/CENP; 1998/2008. Disponível em: Cenp
• MÁXIMO, A.; ALVARENGA, B. Curso de física. 5ª ed. Volume 2. São Paulo: Scipione, 2000.