Contextualização

Dilatação volumétrica é um conceito fundamental no estudo da Física, particularmente na área de Termodinâmica. Trata-se de uma forma de dilatação que ocorre em sólidos, líquidos e gases quando a temperatura destes aumenta. Vamos imaginar por um momento que você tem um balão de festa inflado com ar. Se você levá-lo para um ambiente mais quente, o que acontece?

Se você disse que o balão vai expandir, está absolutamente correto. Mas por que isso acontece? Isso ocorre devido à dilatação volumétrica. Quando a temperatura do gás dentro do balão aumenta, o gás se expande, fazendo o balão também se expandir. Esse é o tipo de fenômeno que pode ser explicado pela dilatação volumétrica, e é um conceito importante que nos permite explicar muitos fenômenos do nosso dia a dia.

A importância da dilatação volumétrica

A dilatação volumétrica tem um papel crucial em muitas áreas da ciência e da tecnologia. Por exemplo, em engenharia civil, é importante levar em consideração a dilatação volumétrica na construção de pontes e prédios para prevenir rachaduras e deformações estruturais causadas por alterações na temperatura.

Na metalurgia, a dilatação volumétrica é um fator chave no processo de forjamento de metais. Na medicina, a dilatação volumétrica é responsável por permitir que termômetros de mercúrio funcionem. Em nossa vida diária, vemos exemplos de dilatação volumétrica quando preparamos uma refeição na cozinha. Por exemplo, a água ferve a uma temperatura mais baixa em altitudes mais elevadas devido à dilatação volumétrica.

Atividade Prática

Título da atividade: Balões Dilatados: Uma Abordagem Prática da Dilatação Volumétrica

Objetivo do Projeto:

O principal objetivo deste projeto é aprimorar a compreensão dos conceitos de dilatação volumétrica através de uma experiência prática envolvendo balões, água quente e fria. Além disso, pretende-se desenvolver

1. Habilidades técnicas: Resolver problemas que envolvam a dilatação de corpos, especificamente a dilatação em três dimensões de um objeto.
2. Habilidades socioemocionais: Trabalho em equipe, gerenciamento de tempo, comunicação, resolução de problema, pensamento criativo, proatividade, entre outros.

Descrição detalhada do Projeto:

A atividade consiste em realizar um experimento prático para observar a dilatação volumétrica em ação. Os grupos de 3 a 5 alunos vão encher balões com ar quente e frio, observar a diferença de dilatação e, então, analisar os resultados, buscando estabelecer relação com a teoria de dilatação volumétrica.

Materiais Necessários:

1. Balões de látex (2 por grupo)
2. Recipiente grande o suficiente para submergir um balão
3. Água quente e fria
4. Termostato ou termômetro
5. Fita métrica ou régua.

Passo a passo detalhado para a realização da Atividade:

Passo 1: Cada grupo deve inflar dois balões até que tenham aproximadamente o mesmo tamanho, medindo o diâmetro de cada um para registrar no relatório.

Passo 2: Submergir um dos balões em água quente e o outro em água fria, observar e registrar as mudanças no tamanho dos balões.

Passo 3: Após aproximadamente cinco minutos, retirar os balões da água e medir novamente seu diâmetro. Registre essas medidas.

Passo 4: Analisar os resultados, discutindo em grupo as alterações no volume dos balões e como se relacionam com a temperatura da água.

Passo 5: Criar um relatório escrito detalhado sobre a experiência, conforme instruções abaixo.

Entregas do Projeto:

Após concluírem a parte prática do projeto, os alunos devem redigir um relatório detalhado, conforme os tópicos abaixo:

1. Introdução: Deve-se contextualizar o tema, sua relevância e aplicação no mundo real bem como o objetivo deste projeto.

2. Desenvolvimento: Deve-se detalhar a experiência, incluindo a metodologia utilizada e os resultados obtidos, correlacionando a teoria da dilatação volumétrica com os resultados práticos.

3. Conclusão: Devem-se retomar os pontos principais, explicitando os aprendizados obtidos e as conclusões retiradas sobre o projeto.

4. Bibliografia: Indicar as fontes em que se basearam para trabalhar no projeto como livros, páginas da web, vídeos, etc.

O relatório deve ser apresentado em uma semana após a realização da experiência prática. Cada membro do grupo deve contribuir igualmente para a elaboração do relatório, e a divisão do trabalho deve ser registrada e justificada no texto do relatório.