Contextualização

A medição da temperatura é algo que realizamos constantemente, seja para verificar a temperatura do corpo quando nos sentimos doentes, observar a previsão do tempo ou mesmo ao cozinhar. No entanto, você já parou para pensar sobre como essa medição é possível? Como surgiu o conceito de temperatura e por que existem diferentes tipos de escalas para medi-la?

A temperatura é uma grandeza física que indica o quão quente ou frio um objeto está em comparação com outro. Ela é uma medida da energia cinética média de todas as partículas em uma sistema, ou seja, está diretamente relacionada à agitação das moléculas. Existem várias escalas para medir a temperatura, mas as mais comuns são a Celsius, a Fahrenheit e a Kelvin.

Celsius, também conhecida como centígrada, é a escala utilizada na maior parte do mundo, inclusive no Brasil. Ela tem como pontos fixos o ponto de congelamento da água (0 graus) e o ponto de ebulição da água (100 graus), ambos a uma pressão atmosférica normal. Já a escala Fahrenheit, utilizada majoritariamente nos Estados Unidos, tem como pontos fixos a temperatura na qual uma mistura de gelo e sal começa a derreter (0 graus) e a temperatura na qual a água começa a ferver (212 graus). Por fim, a escala Kelvin, que é a utilizada no meio científico, tem como ponto fixo o zero absoluto, ou seja, a menor temperatura possível na natureza (0 K, que equivale a -273,15 graus Celsius). A conversão entre essas escalas é fundamental para a compreensão de diversas situações cotidianas e fenômenos naturais.

Entender esses conceitos é fundamental não apenas para a Física, mas para todas as ciências, além de serem essenciais para a nossa vida cotidiana. Quando lemos a previsão do tempo em um site americano, por exemplo, precisamos converter a temperatura de Fahrenheit para Celsius para compreendermos de fato qual será a temperatura. Diversos experimentos científicos e processos industriais também exigem a conversão entre as diferentes escalas.

Atividade Prática

Título da Atividade: Conversão de Temperatura: °C, °F e K - Construindo um Conversor Termométrico

Objetivo do Projeto

Este projeto tem como objetivo compreender a teoria e as práticas relacionadas às escalas de temperatura, incluindo Celsius, Fahrenheit e Kelvin. Para isso, os alunos irão construir um conversor termométrico que será capaz de converter qualquer entrada de uma dessas escalas para as outras duas.

Descrição detalhada do Projeto

Neste projeto, grupos de 3 a 5 alunos vão, em primeiro lugar, se debruçar sobre a teoria das escalas termométricas, entendendo seus pontos fixos, origem e como realizar a conversão entre elas. Isso será feito através do estudo dos materiais recomendados e discussões em grupo.

Após o estudo teórico, será hora de colocar a mão na massa! Cada grupo deverá construir um conversor termométrico utilizando materiais caseiros e/ou recicláveis. Esse conversor deverá ser capaz de demonstrar como converter uma entrada de uma das escalas para as outras duas.

Materiais Necessários

1. Papelão
2. Régua
3. Canetinhas coloridas
4. Lápis e borracha
5. Tesoura sem ponta

Passo a passo detalhado para a realização da atividade

1. Cada grupo deverá iniciar o projeto com uma discussão sobre a teoria das escalas de temperatura e como converter entre elas.

2. Após o entendimento da teoria, os alunos deverão começar a esboçar o design do seu conversor termométrico. O design deve ser feito de forma que seja possível visualizar claramente as diferentes escalas e a conversão entre elas.

3. Com o design pronto, eles deverão transferir o esboço para o papelão e cortar as peças necessárias.

4. Em seguida, eles devem utilizar as canetinhas para colorir e marcar as diferentes escalas no conversor.

5. Por fim, os alunos deverão testar o conversor termométrico utilizando diferentes temperaturas para garantir que ele está funcionando corretamente.

6. Com o conversor pronto, cada grupo deverá preparar uma apresentação explicando como ele funciona e demonstrando sua utilização. A apresentação pode ser feita ao vivo, em vídeo ou pode ser escrita.

Entregas do Projeto

Ao final do projeto, cada grupo deverá entregar:

1. O conversor termométrico construído.
2. Uma apresentação detalhada sobre o funcionamento do conversor, explicando também a teoria por trás das escalas termométricas e das conversões entre elas.

Além da atividade prática, os alunos devem entregar um relatório contendo:

Introdução

Nesta seção, os alunos deverão contextualizar o tema, explicar a relevância das escalas termométricas e a importância da conversão entre elas. Além disso, devem explicar o objetivo do projeto e como ele ajudará a entender mais sobre o tema.

Desenvolvimento

Os alunos devem explicar a teoria por trás das escalas termométricas e como funciona a conversão entre elas. Além disso, devem detalhar como o projeto foi desenvolvido, incluindo um resumo das discussões em grupo, a criação do design do conversor, a construção do mesmo e os testes realizados. Devem também apresentar e discutir os resultados obtidos.

Conclusão

Os alunos devem concluir o relatório retomando os principais pontos abordados, explicitando os aprendizados obtidos e as conclusões tiradas. Nesta seção, o grupo também deve refletir sobre a efetividade do conversor criado e sobre como o projeto ajudou a entender a teoria por trás das escalas termométricas.

Bibliografia

Os alunos devem listar todas as fontes consultadas durante o desenvolvimento do projeto, incluindo livros, sites, vídeos, entre outros.

Este projeto foi pensado não apenas para testar o conhecimento dos alunos sobre mudanças de escalas de termômetro, mas também suas habilidades de colaboração, gerenciamento de tempo, comunicação, resolução de problema e pensamento criativo.