Objetivos

- Entender a primeira lei da termodinâmica e saber aplicá-la na resolução de problemas.

- Ser capaz de calcular volume, pressão e temperatura em transformações gasosas.

- Relacionar a termodinâmica com situações do cotidiano e tecnologias modernas.

- Desenvolver habilidades de colaboração e trabalho em equipe.

- Aprimorar a comunicação científica utilizando plataformas digitais e redes sociais.

Você Sabia?

1. Sabia que sem a termodinâmica nossos refrigeradores seriam tão úteis quanto uma geladeira quebrada? 流 Agradeça à termodinâmica pela sua comida geladinha no verão!

2. Os motores dos carros utilizam transformações térmicas para rodar de um ponto a outro. Sim, até seu carro faz malabarismos térmicos diários! 

3. Transformações térmicas podem até nos ajudar a explorar outros planetas!  Quer viajar para Marte? Bora entender a termodinâmica primeiro!

Contextualizando

Por que Termodinâmica é tão FOGO?  Vou te contar! Termodinâmica é basicamente a grande gerente de energia do universo. Ela regula como o calor se movimenta e transforma, seja dentro do motor do seu carro ou no interior de uma estrela. Primeira Lei da Termodinâmica, também conhecida como a conservação de energia, é tipo a lei mais top das galáxias, porque nada se cria, nada se perde, tudo se transforma. Imagina ser capaz de calcular exatamente quanta energia seu chocolate quente precisa perder para virar um milkshake sem graça. Isso é poder! 

Vamos imaginar que você está cozinhando. ️ Quando você coloca a água pra ferver, está aplicando calor para aumentar a energia cinética das moléculas de água. Tadah! Entendeu a relação entre calor e trabalho? Agora imagine usar esse princípio não só pra cozinhar, mas para desenhar motores, criar tecnologias verdes e até mesmo projetar soluções térmicas para explorar outros planetas.

E aqui vai uma dica quente: Entender a transformação entre volume, pressão e temperatura é a chave para desvendar muitos mistérios do dia a dia. Da compressão no motor do seu carro até a climatização do ambiente com ar condicionado. Então, sim, estamos falando de ciência que impacta sua vida diretamente! 

Atividade 1:  Projeto Interativo: TermoLab Virtual 

Descrição

Imagine-se como parte de uma equipe de cientistas de ponta, trabalhando em um laboratório virtual ultra moderno! A missão de vocês é investigar e resolver um problema termodinâmico utilizando ferramentas digitais e colaborativas. Vão construir um experimento virtual, analisar dados, apresentar resultados e criar uma proposta de solução baseada na primeira lei da termodinâmica!

Vamos explorar as transformações térmicas de uma maneira inovadora e divertida. Usando simulações digitais, recursos online e muita criatividade, vamos juntos desvendar o impacto de variáveis como volume, pressão e temperatura. Preparem-se, pois essa missão desafiante vai fazer de vocês especialistas em termodinâmica aplicada! 

Materiais Necessários

- Computadores ou Tablets com acesso à internet

- Software de simulação de termodinâmica (PhET, Algodoo ou similar)

- Aplicativos de videoconferência (Zoom, Google Meet)

- Ferramentas de colaboração online (Google Drive, Padlet, Trello)

- Material de escrita e anotações (cadernos, canetas, papéis)

- Editor de vídeo (Canva, InShot ou similar)

- Acesso a redes sociais (Twitter, Instagram) para pesquisas complementares

Passo a Passo

• Formem as Equipes: Dividam-se em subgrupos responsáveis por diferentes etapas do projeto, como pesquisa, experimentação, análise de dados e apresentação.
• Simulações e Pesquisa: Utilizem softwares de simulação para modelar transformações térmicas. Escolham um cenário prático, como o funcionamento de um motor ou um sistema de refrigeração. Pesquisem sobre as variáveis envolvidas (volume, pressão, temperatura) usando recursos online e redes sociais.
• Definição do Experimento: Estabeleçam as hipóteses a serem testadas e definam o procedimento experimental usando as simulações disponíveis. Detalhem os passos do experimento para garantir a replicabilidade.
• Realização do Experimento: Executem a simulação conforme planejado. Coletuem dados detalhados das variáveis envolvidas em diferentes etapas do experimento.
• Análise de Dados: Compilem os dados coletados e analisem de acordo com os princípios da primeira lei da termodinâmica. Utilizem ferramentas digitais para gerar gráficos e tabelas explicativas.
• Criação do Relatório: Elaborem um relatório digital detalhado, incluindo todas as etapas do experimento, metodologias aplicadas, resultados, análises e conclusões. Embelezem o relatório com gráficos, imagens e vídeos curtos.
• Produção do Vídeo: Produzam um vídeo curto (3-5 minutos) resumindo as principais descobertas e aprendizados. Utilizem ferramentas de edição para criar um conteúdo dinâmico e atrativo, incluindo animações e infográficos.
• Compartilhamento Online: Publiquem o vídeo e o relatório em plataformas colaborativas e nas redes sociais da turma. Incentivem feedbacks e discussões sobre os resultados obtidos.
• Feedback e Reajustes: Coletuem feedback dos colegas e professores sobre a clareza e precisão do experimento. Façam ajustes se necessário e revisem os pontos levantados nas discussões.
• Apresentação Final: Realizem uma apresentação virtual integrada onde cada subgrupo expõe suas partes do projeto. Usem slides, gráficos e vídeos para ilustrar os resultados e conclusões. Preparem-se para responder perguntas e debater as implicações do experimento.

O Que Você Deve Entregar?

Os alunos deverão entregar um Relatório Digital Completo e um Vídeo Resumido do projeto. O relatório deve incluir:

1. Introdução ao Problema Termodinâmico.
2. Procedimento Experimental Detalhado.
3. Análises de Dados com Gráficos e Tabelas.
4. Conclusões Baseadas na Primeira Lei da Termodinâmica.

O vídeo deve ser uma síntese dinâmica das descobertas, com duração de 3 a 5 minutos, e deve ser compartilhado nas redes sociais e plataformas colaborativas da turma. Ambos os entregáveis devem ser criados de forma colaborativa, com todos os alunos contribuindo para o resultado final.

Atividade 2:  Ciência no TikTok: Transformações Térmicas em Ação! 

Descrição

E se você pudesse ensinar termodinâmica enquanto vira uma estrela do TikTok?  Em tempos de redes sociais, vamos unir aprendizado e diversão! Nesta atividade, vocês vão criar uma série de vídeos curtos e dinâmicos explicando cada um dos conceitos fundamentais da Termodinâmica e as transformações térmicas, usando exemplos práticos do dia a dia. Será uma verdadeira maratona de criatividade científica! Vocês terão a chance de usar filtros, efeitos e toda a magia do vídeo para tornar a física divertida e acessível. Vamos mostrar ao mundo (ou pelo menos à sala de aula) o quanto a física pode ser incrível e prática! ✨

Materiais Necessários

- Celulares com câmera e acesso à internet

- Aplicativos de edição de vídeo (CapCut, InShot, TikTok)

- Acesso às redes sociais (TikTok, Instagram)

- Materiais simples como balões, garrafas PET, água, gelo, e outros itens domésticos

- Cadernos e canetas para anotações

Passo a Passo

1. Formação das Sub-equipes: Dividam-se em subgrupos responsáveis pela criação de conteúdos diferentes. Por exemplo, um grupo pode cuidar das transformações isobáricas, outro das isocóricas, e assim por diante.
2. Pesquisa e Planejamento: Antes de começar a filmar, cada subgrupo deve pesquisar e planejar seu conteúdo. Busquem entender bem o conceito que irão explicar e pensem em exemplos práticos que podem usar.
3. Roteiro dos Vídeos: Criem roteiros detalhados para os vídeos. Definam o que cada integrante vai falar e quais materiais vão precisar. Garantam que a explicação seja clara e objetiva, mas também divertida e engajadora.
4. Gravação das Demonstrações: Utilizem materiais simples como balões, gelo, água e garrafas PET para realizar pequenas demonstrações experimentais que ilustrem os conceitos de termodinâmica. Gravem as demonstrações com o celular.
5. Edição dos Vídeos: Utilizem aplicativos como CapCut, InShot ou o próprio TikTok para editar os vídeos. Adicionem legendas, músicas, filtros e efeitos para tornar o conteúdo mais atrativo.
6. Publicação: Criem um perfil colaborativo no TikTok (ou usem um já existente) e comecem a publicar os vídeos. Certifiquem-se de seguir uma frequência regular de postagens para manter o engajamento.
7. Interação com o Público: Incentivem todos os alunos a interagir com os seguidores nos comentários. Façam perguntas, respondam dúvidas e promovam debates sobre as transformações térmicas.
8. Feedback e Melhoria: Peguem feedback dos colegas e seguidores sobre os vídeos. Quais partes foram mais claras? O que poderia ser melhorado? Usem esse feedback para aprimorar os próximos vídeos.
9. Compartilhamento e Divulgação: Divulguem os vídeos em outras redes sociais e plataformas utilizadas pela turma. Peçam que amigos e familiares assistam, curtam e compartilhem. Quanto mais visibilidade, melhor!
10. Apresentação Final: No final do prazo, façam uma apresentação integrando todos os vídeos criados. Realizem uma sessão de comentários e discussões sobre como a criação dos vídeos ajudou no entendimento da termodinâmica e sua aplicação no dia a dia.

O Que Você Deve Entregar?

Os alunos deverão entregar uma Série de Vídeos no TikTok explicando as transformações térmicas e a primeira lei da termodinâmica. Cada vídeo deve ter entre 30 segundos a 1 minuto e abordar um exemplo prático diferente. A série deve incluir:

1. Introdução ao conceito de termodinâmica.
2. Exemplos de transformações isobáricas, isocóricas, isotérmicas e adiabáticas.
3. Aplicação dos conceitos em situações do dia a dia.
4. Interação com o público através de perguntas e respostas nos comentários dos vídeos.

Os vídeos serão publicados em um perfil colaborativo da turma, onde todos poderão ver e comentar. Todos os alunos devem participar tanto na criação dos conteúdos quanto na gestão e interação do perfil.

Atividade 3:  Escape Room Virtual: O Enigma Termodinâmico! 

Descrição

Preparados para uma aventura épica? 里 Imagine-se trancado em um laboratório high-tech, cheio de mistérios e enigmas térmicos! A missão de vocês é resolver uma série de puzzles e desafios baseados na primeira lei da termodinâmica, utilizando ferramentas digitais e muita colaboração em equipe. Cada solução os levará mais perto da 'libertação'. Essa jornada envolverá experimentos, pesquisa online e até mesmo a criação de um protótipo. Está pronto para encarar o desafio e mostrar que é um verdadeiro mestre da termodinâmica? Let's go! 

Materiais Necessários

- Computadores ou Tablets com acesso à internet

- Software de simulação de termodinâmica (PhET, Algodoo ou similar)

- Aplicativos de videoconferência (Zoom, Google Meet)

- Ferramentas de colaboração online (Google Drive, Padlet, Trello)

- Materiais simples de laboratório (termômetro, beakers, água, gelo, balões, velas, fósforos)

- Editor de vídeo (Canva, InShot ou similar)

- Acesso a redes sociais (Twitter, Instagram) para pesquisas complementares

Passo a Passo

1. Divisão de Funções: Toda turma trabalhará como um time, mas cada aluno deve ter uma função definida: Pesquisador, Experimentalista, Analista de Dados, Prototipador e Documentador.
2. Primeira Etapa: Puzzles Digitais: Utilizem ferramentas online (como Google Forms ou plataformas dedicadas) para resolver puzzles relacionados a transformações isobáricas, isocóricas, isotérmicas e adiabáticas. Cada puzzle deve exigir cálculos e interpretação dos conceitos.
3. Segunda Etapa: Experimentos Práticos: Com os materiais disponíveis, realizem pequenos experimentos que validem as soluções dos puzzles anteriores. Registrem todos os dados obtidos com precisão.
4. Terceira Etapa: Análise de Dados: Compilem os dados dos experimentos e analisem usando princípios da primeira lei da termodinâmica. Usem gráficos e tabelas para representar os resultados.
5. Protótipo: Baseado nas soluções dos puzzles e análises, construam um protótipo que represente a resolução completa do enigma termodinâmico. Pode ser uma maquete digital usando software como Tinkercad, ou uma representação física simples.
6. Relatório Digital: Compilação de todas as etapas do processo incluindo imagens, dados e explicações detalhadas. Utilizem ferramentas colaborativas como Google Docs para construção do relatório.
7. Vídeo Final: Utilizem ferramentas de edição de vídeo para criar um filme curto (5 minutos) que demonstre o processo de resolução do escape room. Incluam entrevistas com os alunos, demonstrações dos experimentos e soluções dos puzzles.
8. Compartilhamento: Publiquem o relatório e o vídeo nas plataformas colaborativas da turma e nas redes sociais. Incentivem feedbacks e discussões sobre os resultados obtidos.
9. Feedback e Revisão: Realizem uma sessão de comentários online para coletar feedback dos colegas e professores. Façam ajustes necessários e preparem-se para a apresentação final.
10. Apresentação Final: Organize uma apresentação virtual integrada onde cada aluno expõe sua parte do projeto. Usem slides com gráficos e clipes do vídeo para ilustrar os resultados e conclusões. Preparem-se para responder perguntas e debater as implicações do experimento.

O Que Você Deve Entregar?

Os alunos devem entregar uma Solução Completa do Escape Room incluindo:

1. Relatório Digital com as respostas dos puzzles e desafios explicando os conceitos termodinâmicos envolvidos.
2. Protótipo funcional da solução final utilizando materiais simples (pode ser uma maquete digital ou física).
3. Vídeo final de 5 minutos demonstrando o processo de resolução e a aplicação prática dos conhecimentos adquiridos, que deve ser compartilhado nas redes sociais da turma.

Tudo deve ser feito de forma colaborativa, garantindo que cada aluno contribua ativamente para o projeto final.