7º anoPercurso edumaterial
O que vais aprender
- Distinguir temperatura, transferência de calor e sensação térmica.
- Relacionar formas de transferência a situações descritas.
Antes de começar
- Comparar leituras de termômetros.
A ideia central
A temperatura caracteriza o estado térmico; calor é energia transferida por uma diferença de temperatura. A transferência espontânea resultante ocorre do corpo de maior temperatura para o de menor temperatura. Não tratamos calor como um material armazenado dentro de um objeto.
A sensação térmica depende também de como ocorre a troca com o ambiente. Dois materiais na mesma temperatura podem produzir sensações diferentes porque conduzem energia de maneiras diferentes. Isso não transforma o toque em um termômetro exato. A lição usa registros e não pede tocar superfícies quentes.
Na condução, a energia se transfere através de materiais; na convecção há movimento de fluidos; a radiação pode transferir energia sem meio material. Mais de um mecanismo pode participar de um caso. Para escolher uma explicação, observamos como a energia se transfere, sem decidir apenas pelo nome do aparelho.
- Sensação térmica
- Percepção influenciada pelas trocas de energia com o ambiente; não equivale a uma leitura exata de temperatura.
Como analisar e conferir
- Compare temperaturas medidas, separando-as da sensação relatada.
- Identifique os corpos que trocam energia e o sentido líquido.
- Verifique se há condução, movimento de fluido ou radiação na descrição.
Exemplo resolvido
Um registro informa que uma peça de metal e uma de madeira estão ambas a 22 °C. Uma pessoa relata sensação de maior frio no metal. Isso prova menor temperatura no metal?
- As medidas informadas são iguais.
- O metal pode transferir energia da mão mais rapidamente, produzindo sensação diferente.
- A sensação não substitui a leitura dos termômetros.
Não. O contraste pode ser explicado pelas trocas térmicas, apesar da mesma temperatura medida.
Um erro para investigar
A superfície que parece mais fria necessariamente tem menor temperatura.
A sensação também depende da rapidez de transferência de energia.
Percepção e temperatura medida são informações relacionadas, mas distintas.
- Sensação não é medida exata.
- Identifique mecanismos a partir das interações descritas.
Verifica agora
Duas superfícies apresentam a mesma leitura de 25 °C, mas um relato diz que uma parece mais fria. Corrija a conclusão «o termômetro está errado porque a sensação difere» usando uma explicação possível.
Ver solução explicada
Resposta: Critérios: responder a todas as partes pedidas, preservando fatos, condições e unidades do modelo abaixo; aceitam-se redações equivalentes. Modelo: A sensação pode diferir por causa das trocas de energia com os materiais. Essa diferença não basta para rejeitar as leituras iguais.
Uma percepção não mede sozinha a temperatura e não identifica falha do instrumento.
Em um modelo isolado sem mudança de estado, dois corpos a 50 °C e 20 °C entram em contato térmico. Explique o sentido inicial da transferência resultante e a tendência das temperaturas.
Ver solução explicada
Resposta: Critérios: responder a todas as partes pedidas, preservando fatos, condições e unidades do modelo abaixo; aceitam-se redações equivalentes. Modelo: A transferência resultante inicial vai do corpo a 50 °C ao de 20 °C; as temperaturas tendem a se aproximar.
A diferença de temperatura determina o sentido espontâneo, enquanto o valor final depende de outras propriedades.
Um registro descreve energia passando ao longo de uma barra sólida; outro descreve água aquecida circulando em um recipiente. Diferencie os mecanismos e cite o dado decisivo.
Ver solução explicada
Resposta: Critérios: responder a todas as partes pedidas, preservando fatos, condições e unidades do modelo abaixo; aceitam-se redações equivalentes. Modelo: Na barra há condução; na água circulante há convecção. O movimento do fluido é o dado que distingue o segundo caso.
Os mecanismos são identificados pelo modo de transferência, não apenas pela presença de aquecimento.
Um texto diz que toda transferência de energia exige contato material direto. Use a radiação para corrigir a regra e explique por que não se deve chamar todo caso de condução.
Ver solução explicada
Resposta: Critérios: responder a todas as partes pedidas, preservando fatos, condições e unidades do modelo abaixo; aceitam-se redações equivalentes. Modelo: A radiação pode transferir energia sem meio material. Condução é um mecanismo específico e não o nome de toda transferência.
O requisito proposto não vale para todos os mecanismos.
Alinhamento curricular e fontes
- 7º ano, EF07CI02 e EF07CI03, p. impressa 347. Modelos qualitativos de trocas térmicas. · Base Nacional Comum Curricular