Esta proposta de atividade de Ciências da Natureza é destinada aos estudantes do 7º ano dos anos finais do Ensino Fundamental.

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EQUILÍBRIO TERMODINÂMICO

O calor é uma forma de energia que se propaga de um corpo para outro. Nesse sentido, o de maior temperatura transporta calor para outro, de menor temperatura. A tendência é que, nessa transferência de calor, ocorra um equilíbrio térmico – ou seja: que ambos os corpos tenham a mesma temperatura. Sobre esta, ela se refere ao grau de agitação das partículas que formam aquele corpo: as moléculas. Quanto maior a vibração dessas partículas, maior é a temperatura – e o inverso também ocorre. 

Basicamente, podemos afirmar que o calor é propagado de três maneiras. Na condução, a transferência do calor se dá pelo contato direto entre corpos. Um exemplo é quando estamos cozinhando e deixamos a colher, de metal, dentro da panela em alta temperatura. Depois de um certo tempo, ela também está aquecida. Motores a vapor e de combustão interna também funcionam a partir dessa forma de propagação, convertendo calor em trabalho, de maneira eficiente e controlada.

Na convecção, o aquecimento de líquidos e gases relaciona-se ao movimento de tais fluidos. Podemos observar que, geralmente, os aparelhos de ar condicionados estão na região superior da parede. Isso porque os gases que compõem o ar, à medida que se aquecem, tendem a “subir”, enquanto o ar resfriado tende a “descer”. Dizemos que trata-se de uma corrente de convecção, permitindo ao longo do tempo que todo o ambiente esteja mais resfriado. Outro exemplo é ao aquecermos água na panela: observamos que, à medida que aquece, intensifica os seus movimentos.

Finalmente, na radiação, o calor não necessita de um meio material para se propagar. Você já observou como alguns insetos voadores ficam em torno de lâmpadas acesas, recebendo seu calor sem que seja necessário se encostarem? Outro exemplo é a luz solar, absorvida pela superfície da Terra e aquecendo o nosso planeta. Ao receber calor do Sol, parte dele é absorvido pela atmosfera e pelos oceanos, enquanto outra porção é refletida de volta para o espaço. Esse processo de absorção e emissão de calor mantém o equilíbrio térmico do nosso planeta, proporcionando condições climáticas estáveis e adequadas para a vida.

Quando variáveis, como temperatura, pressão e densidade estão constantes, dizemos que há um equilíbrio termodinâmico. Assim, em um sentido amplo, podemos considerar que a Terra está em um estado de equilíbrio termodinâmico.  No entanto, essa sinergia tem sido afetada por atividades humanas, como a queima de combustíveis fósseis, que liberam gases de efeito estufa na atmosfera. Esses gases também retêm calor do Sol, aumentando portanto a quantidade de calor absorvida pela Terra. Mudanças climáticas e aquecimento global, assim como suas consequências, tais como enchentes, desabamentos, doenças e perturbações nas cadeias alimentares, estão incluídos nos resultados desse panorama.

QUESTÃO 1

Como a propagação do calor influencia não apenas o clima da Terra, mas também os padrões climáticos regionais e locais? Dê exemplos.

QUESTÃO 2

Imagine que uma pessoa esteja cozinhando em uma panela de ferro quente e, sem querer, encosta a mão na lateral da panela. O tipo de propagação de calor que ocorre, nesse caso, é a

(A) condução.
(B) convecção.
(C) radiação.
(D) absorção.

QUESTÃO 3

Se uma cidade está experimentando um aumento na temperatura média ao longo dos anos devido ao aumento das emissões de gases de efeito estufa, o fenômeno que contribui para esse aumento de temperatura é a

(A) condução.
(B) convecção.
(C) radiação.
(D) absorção.

QUESTÃO 4

Um grupo de amigos decide fazer um churrasco ao ar livre. Enquanto a carne está na grelha, uma pessoa segura uma lata de refrigerante gelado. O processo de propagação de calor que ocorre quando a pessoa sente o calor da lata em sua mão é a

(A) condução.
(B) convecção.
(C) radiação.
(D) absorção.

QUESTÃO 5

Durante uma tempestade de verão, você observa o movimento das nuvens no céu. O processo de propagação de calor diretamente relacionado à formação e movimento das nuvens durante uma tempestade é a

(A) condução.
(B) convecção.
(C) radiação.
(D) absorção.

QUESTÃO 6

Leia com atenção o texto a seguir:

A) O que seria o equilíbrio térmico e por que ele é muito importante, no contexto apresentado?

B) O processo de resfriamento interno de uma geladeira é um exemplo de qual tipo de propagação de calor? Justifique.

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Autoria	Mariana Araguaia
Formação	Ciências Biológicas
Componente Curricular	Ciências da Natureza
Habilidade	(EF07CI04) Avaliar o papel do equilíbrio termodinâmico para a manutenção da vida na Terra, para o funcionamento de máquinas térmicas e em outras situações cotidianas.
Referências	CARNEVALLE, M. R. Araribá mais Ciências: 7º ano: ensino fundamental: anos finais. 1. ed. São Paulo: Moderna, 2018. 272 p. GOIÁS. Documento Curricular para Goiás – Ampliado – Volume III Ensino Fundamental Anos Finais. Disponível em https://sme.goiania.go.gov.br/site/index.php/institucional/documentos-oficiais-2/category/27-documentos-gerais. Acesso em 08/04/2024. __. Documento Curricular para Goiás – Ampliado – Cortes Temporais. CONSED; UNDIME, 2019. p. 143. Disponível em: . Acesso em 08/04/2024. HIRANAKA. R. A. B.; HORTENCIO, T. M. A. Inspire Ciências: 7º ano: ensino fundamental: anos finais. 1. ed. São Paulo: FTD, 2018. 256 p.