Simulador De Transformações Termodinâmicas

Veja no site do Professor Eduardo Stefanelli

www.stefanelli.eng.br.

 

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O programa "Simulador de Transformações Termodinâmicas" foi concebido para ser um objeto de aprendizagem interativo e, como tal, pode e deve ser utilizado na prática docente como suporte ao desempenho (apresentação) e como um catalisador da aprendizagem (prática/ avaliação).

Este objeto oferece várias possibilidades: a de testar diferentes seqüências e hipóteses, de acompanhar a evolução temporal das relações termodinâmicas, relacionar conceitos, dentre outras. Sua principal função é a de ser um ambiente para que os estudantes pratiquem e investiguem as diversas possibilidades presentes neste contexto. Também é possível utilizar para estimular discussões, para avaliação da aprendizagem dentre outras possibilidades.

A Termodinâmica é o ramo da Física Aplicada que estuda as relações entre a energia térmica e o trabalho bem como suas aplicações. Costumeiramente, é uma unidade curricular introduzida ou oferecida a estudantes do ensino médio e profissionalizante e a estudantes dos cursos superiores de várias áreas do conhecimento humano. Seu objetivo, em geral, é a aquisição das competências cognitivas e algébrica concernentes à descrição macroscópica de um gás ideal, de como algumas variáveis termodinâmicas interferem nas demais variáveis e do trabalho que é realizado a partir da conversão da energia térmica de um sistema termodinâmico. A estratégia para seu ensino/ aprendizagem, geralmente, é a apresentação dos conceitos heurísticos e a prática dos algoritmos para solução de problemas concretos, transferíveis para o dia-a-dia daqueles que dominam seus segredos.

Como se sabe as boas práticas pedagógicas recomendam que o processo ensino/ aprendizagem seja dividido ao menos em três momentos: 1) colocar os conteúdos à disposição do aprendente, 2) que alguma forma de prática esteja disponível, 3) que algum instrumento avalie se houve apropriação das competências cognitivas e(ou) motoras.

O objeto de aprendizagem "Simulador de Transformações Termodinâmicas" foi concebido sob este princípio. Assim, um dos seus objetivos é oferecer um ambiente onde os conceitos possam se demonstrados: volume e sua variação, massa e sua variação, força, área, pressão absoluta e manométrica, energia interna, temperatura, trabalho, dentre outros. Há também uma janela sensível ao contexto onde textos tiraram eventuais dúvidas. Nestes textos há hiperlinks apontando para os assuntos na Wikipedia e imagens.

Outro de seus objetivos é o de fornecer um ambiente onde se possa interagir seguindo a curiosidade construindo as competências no seu ritmo, elaborando hipóteses e as testando, servindo de apoio para discussões com colegas dentre outras possibilidades.

O terceiro objetivo é proporcionar um ambiente para avaliação. Veja. Não há unidades ou valores na maioria das escalas ou nos eixos cartesianos. Esta providência se justifica para adequar este objeto de aprendizagem a outros materiais disponíveis.

A lista a seguir não pretende esgotar os assuntos que podem ser tratados com o apoio deste objeto de aprendizagem:

calor; ciclos; cinética dos gases; compressibilidade; coordenadas termodinâmicas; energia; entropia; equilíbrio termodinâmico; escalas; escalas de temperatura e pressão; expansão térmica; expansibilidade; fluido; funcionamento de máquinas dotadas de cilindro e êmbolo; gás ideal ou perfeito; lei de Boyle; lei de Charles e Gay-Lussac; leis fundamentais da termodinâmica; manômetro; máquinas térmicas; massa; movimento browniano; pressão e pressão manométrica; processos: adiabático, isobárico, isométrico, isotérmico e politrópico; propriedades mensuráveis; relação entre área e pressão; relação entre força e pressão; rendimento; temperatura; termômetro; trabalho; volume.

Ajude a construir os textos de apoio os enriquecendo com sua experiência. Participe do grupo: http://groups.google.com/group/simulador_termodinamica.

No site há também uma página que trata do assunto 'pressão' e um guia com sugestões do uso didático do Simulador.

Este material está sendo desenvolvido colaborativamente e ainda está em construção. Ajude no seu desenvolvimento.