Física - Refrigerador como máquina térmica

Refrigerador como máquina térmica

Ponto de Partida

Leitura do texto Refrigerador como máquina térmica, no site Educação do UOL.

Objetivo

Apresentar o ciclo de refrigeração como exemplo de ciclo termodinâmico, aproveitando para estudar a geladeira doméstica do ponto de vista tecnológico.

Estratégias

1. Comece a aula mostrando as partes da geladeira para os alunos (fotos ou slides). Explique como outras máquinas também operam em ciclos termodinâmicos. Contudo, ainda não mostre o gráfico completo do ciclo de refrigeração.

2. Explique a função de cada peça, salientando como ela participa do ciclo.

3. Peça para os alunos fazerem uma estimativa sobre como seria a aparência de cada trecho de um gráfico que representasse as quatro partes do ciclo de refrigeração. Vá desenhando na lousa as sugestões, separadamente.

4. Termine unindo essas informações parciais, fazendo o gráfico do ciclo completo, mostrando quais são as trocas de calor envolvidas em cada fase.

5. Proponha que os alunos (em grupos ou individualmente) pesquisem, em suas casas, sobre as partes de uma geladeira e sobre o consumo doméstico de energia elétrica. Eles devem fotografar ou desenhar as partes que compõem um refrigerador. Devem também verificar qual a potência dos aparelhos utilizados e elaborar uma lista de procedimentos para diminuir o consumo de energia elétrica. O resultado pode ser apresentado na aula seguinte.

6. Se desejar aprofundar as questões estudadas, o professor pode propor novas pesquisas, envolvendo a degeneração da camada de ozônio na atmosfera, a influência dos gases CFC nesse processo e as conseqüências da degradação da camada de ozônio. Isso pode ser feito, inclusive, por meio de uma abordagem interdisciplinar, por exemplo, com o professor de química.

7. Ainda como sugestão de aprofundamento, é interessante propor um debate sobre por qual motivo um ar-condicionado é mais eficiente quando instalado nas partes mais altas do cômodo. Como ficam as correntes de ar frio e quente nessa situação? No inverno, como deveria ser utilizado/instalado um aquecedor, tendo em vista o mesmo princípio?

Bibliografia