Simulador de Transformações Termodinâmicas
Stefanelli, Eduardo
disponível no site do professor Stefanelli:
http://www.stefanelli.eng.br/ e foi concebido para ser um objeto de
aprendizagem interativo e, como tal, pode e deve ser utilizado na
prática docente como suporte ao desempenho (apresentação) e como um
catalisador da aprendizagem (prática/ avaliação).
Este objeto oferece várias possibilidades: a de testar diferentes
seqüências e hipóteses, de acompanhar a evolução temporal das relações
termodinâmicas, relacionar conceitos, dentre outras. Sua principal
função é a de ser um ambiente para que os estudantes pratiquem e
investiguem as diversas possibilidades presentes neste contexto.
Também é possível utilizar para estimular discussões, para avaliação
da aprendizagem dentre outras possibilidades.
A Termodinâmica é o ramo da Física Aplicada que estuda as relações
entre a energia térmica e o trabalho bem como suas aplicações.
Costumeiramente, é uma unidade curricular introduzida ou oferecida a
estudantes do ensino médio e profissionalizante e a estudantes dos
cursos superiores de várias áreas do conhecimento humano. Seu
objetivo, em geral, é a aquisição das competências cognitivas e
algébrica concernentes à descrição macroscópica de um gás ideal, de
como algumas variáveis termodinâmicas interferem nas outras e do
trabalho que é realizado a partir da conversão da energia térmica de
um sistema termodinâmico. A estratégia para seu ensino/ aprendizagem,
geralmente, é a apresentação dos conceitos heurísticos e a prática dos
algoritmos para solução de problemas concretos, transferíveis para o
dia-a-dia daqueles que dominam seus segredos.
Como se sabe as boas práticas pedagógicas recomendam que o processo
ensino/ aprendizagem seja dividido ao menos em três momentos: 1)
colocar os conteúdos à disposição do aprendente, 2) que alguma forma
de prática esteja disponível, 3) que algum instrumento avalie se houve
apropriação das competências cognitivas e(ou) psicomotoras.
O objeto de aprendizagem "Simulador de Transformações Termodinâmicas"
foi concebido sob este princípio. Assim, um dos seus objetivos é
oferecer um ambiente onde os conceitos possam se demonstrados: volume
e sua variação, massa e sua variação, força, área, pressão absoluta e
manométrica, energia interna, temperatura, trabalho, dentre outros. Há
também uma janela sensível ao contexto onde textos tirarão eventuais
dúvidas. Nestes textos há hiperlinks apontando para os assuntos na
Wikipedia e imagens.
Outro de seus objetivos é o de fornecer um ambiente onde se possa
interagir seguindo a curiosidade construindo as competências no seu
ritmo, elaborando hipóteses e as testando, servindo de apoio para
discussões com colegas dentre outras possibilidades.
O terceiro objetivo é proporcionar um ambiente para avaliação. Veja.
Não há unidades ou valores na maioria das escalas ou nos eixos
cartesianos. Esta providência se justifica para adequar este objeto de
aprendizagem a outros materiais disponíveis.
A lista a seguir não pretende esgotar os assuntos que podem ser
tratados com o apoio deste objeto de aprendizagem:
calor; ciclos; cinética dos gases; compressibilidade; coordenadas
termodinâmicas; energia; entropia; equilíbrio termodinâmico; escalas;
escalas de temperatura e pressão; expansão térmica; expansibilidade;
fluido; funcionamento de máquinas dotadas de cilindro e êmbolo; gás
ideal ou perfeito; lei de Boyle; lei de Charles e Gay-Lussac; leis
fundamentais da termodinâmica; manômetro; máquinas térmicas; massa;
movimento browniano; pressão e pressão manométrica; processos:
adiabático, isobárico, isométrico, isotérmico e politrópico;
propriedades mensuráveis; relação entre área e pressão; relação entre
força e pressão; rendimento; temperatura; termômetro; trabalho;
volume.
Ajude a construir os textos de apoio os enriquecendo com sua
experiência. Participe do grupo:
http://groups.google.com/group/simulador_termodinamica.
No site há também uma página que trata do assunto 'pressão' e um guia
com sugestões do uso didático do Simulador.
Este material está sendo desenvolvido colaborativamente e ainda está
em construção. Ajude no seu desenvolvimento.