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Material Digital do Professor

Ciências – 7º ano

3º Bimestre – Gabarito

1. Luana queria pendurar na parede um quadro que havia ganhado da avó. Caminhando pelo quintal, percebeu que na cerca de sua casa havia vários pregos que uniam as ripas de madeira e decidiu arrancar um deles para pendurar seu quadro. Para isso, pediu à mãe que escolhesse uma ferramenta que a ajudaria a arrancar o prego da cerca.

a) Qual ferramenta poderia ser escolhida pela mãe de Luana?

b) Essa ferramenta é uma aplicação de qual máquina simples? Como esse tipo de máquina

ajudou os egípcios em suas construções?

Objeto de conhecimento

Máquinas simples

Habilidade (EF07CI01) Discutir a aplicação, ao longo da história, das máquinas simples e propor soluções e invenções para a realização de tarefas mecânicas cotidianas.

Tipo de questão Aberta Capítulo 7

Grade de correção

✓

a) O estudante respondeu corretamente que um pé de cabra ou um martelo de unhas poderia ter sido escolhido pela mãe de Luana para arrancar o prego da cerca. b) O estudante classificou corretamente o pé de cabra e/ou a parte de trás do martelo utilizados para arrancar o prego como uma alavanca e identificou que as alavancas foram utilizadas pelos egípcios para mover blocos de rochas, diminuindo a força necessária para a realização desse movimento.

a) O estudante identificou erroneamente a ferramenta escolhida pela mãe de Luana para arrancar o prego. b) O estudante não classificou a ferramenta escolhida como uma alavanca e não identificou que as alavancas eram utilizadas pelos egípcios para mover blocos de rochas.

Orientações sobre como interpretar as

respostas e reorientar o planejamento com base

nos resultados

O estudante que errou esse item provavelmente teve dificuldades em propor a utilização de determinada máquina simples para a realização de uma tarefa cotidiana. Além disso, o estudante teve dificuldade em identificar a aplicação de máquinas simples no passado. No caso de muitos estudantes terem tido dificuldade com esses conceitos, o professor pode levar para a sala de aula diferentes objetos que funcionam como alavancas, como, por exemplo, pinça, martelo de unhas, prendedor de roupa, alicate, abridor de latas, cortador de unhas, entre outros, e pedir aos estudantes que escolham a ferramenta mais adequada para cada atividade proposta. Os estudantes não deverão manipular as ferramentas, apenas propor as soluções para que o professor faça a demonstração. Algumas das atividades podem ser: cortar um fio de náilon (cortador de unha), retirar um alfinete fixado em uma borracha (pinça), deformar um fio de arame (alicate), entre outros. Os estudantes devem, por fim, elaborar pequenos textos classificando os diferentes tipos de alavancas e descrevendo como a utilização das ferramentas facilita a realização de atividades.




2. Observe a foto abaixo.

Pixabay/<pixabay.com>

Trabalhadores em uma construção.

a) Proponha uma maneira eficiente de transferir objetos pesados do chão até os andaimes mais

altos utilizando uma máquina simples.

b) O dispositivo indicado no item anterior é uma tecnologia recente ou antiga? Justifique.





Máquinas simples



Grade de correção

✓

a) O estudante propôs corretamente que o objeto poderia ser erguido com o auxílio de um sistema de roldanas composto de apenas uma roldana fixa ou de roldanas fixa e móveis. Esse último sistema visaria diminuir a força necessária para suspender o objeto. b) O estudante respondeu corretamente que a roldana é um dispositivo antigo, já que foi utilizada por diferentes povos antigos na movimentação de objetos. Um exemplo é o uso de roldanas para movimentar as velas dos barcos.

a) O estudante propôs a utilização de outras máquinas simples incorretas e/ou pouco eficientes, como a roda, a alavanca ou o plano inclinado. Essas duas últimas poderiam ser usadas para realizar a tarefa descrita no enunciado, porém, nesse caso, não seriam as mais adequadas devido à baixa eficiência. b) Como as roldanas ainda são muito utilizadas nos dias atuais, o estudante concluiu, equivocadamente, que se trata de uma tecnologia recente.



nos resultados

O estudante que errou esse item provavelmente tve dificuldade em identificar uma máquina simples que seja adequada para a realização de determinada tarefa cotidiana. Além disso, o estudante não percebeu que a utilização desses dispositivos tem origem antiga. Com o intuito de trazer uma nova oportunidade de aprendizagem para os estudantes que não compreenderam ou erraram essa questão, o professor pode levar para a sala dois sistemas de roldanas (com as cordas): um de roldana fixa e outro composto de roldanas fixa e móvel. O professor pode perguntar aos estudantes em quais situações esses dispositivos podem ser aplicados. Além disso, o professor deve levar três objetos idênticos, de cerca de 1 kg. Um desses objetos deverá ficar no chão sem ser amarrado, o outros deverá ser amarrado na corda da roldana fixa e o outro na corda do sistema de roldanas fixa e móvel. O professor pode sortear alguns estudantes e pedir que levantem o objeto de três formas diferentes: suspendendo-o diretamente com a mão (no caso, o objeto que não foi preso a nenhuma roldana); puxando a extremidade livre da corda da roldana fixa; e puxando a extremidade livre da corda do sistema de roldanas fixa e móvel. Em seguida, os estudantes devem relatar ao restante da turma como as roldanas facilitam a movimentação dos objetos.




3. Gustavo preparou um chá quente para servir aos amigos. Ele utilizou, conforme a figura abaixo, uma touca de lã para acondicionar a garrafa com chá.


Garrafa envolta por touca de lã.

a) Qual o objetivo de Gustavo ao utilizar a touca em volta da garrafa?

b) Explique como esse objetivo pode ser atingido com a utilização da lã.





Formas de propagação do calor

Habilidade

(EF07CI03) Utilizar o conhecimento das formas de propagação do calor para justificar a utilização de determinados materiais (condutores e isolantes) na vida cotidiana, explicar o princípio de funcionamento de alguns equipamentos (garrafa térmica, coletor solar etc.) e/ou construir soluções tecnológicas a partir desse conhecimento.


Grade de correção

✓

a) O estudante identificou corretamente que o objetivo de Gustavo ao envolver a garrafa com uma touca de lã foi manter a bebida quente por mais tempo. b) O estudante explicou corretamente que o objetivo de Gustavo pode ser atingido, pois a lã é um material isolante térmico e por isso dificulta a perda de calor do chá para o ambiente, conservando a bebida quente por mais tempo.

O estudante não compreendeu que Gustavo envolveu a garrafa com uma touca de lã para manter o chá quente por mais tempo. Além disso, o estudante não entendeu que o isolante dificulta a perda de calor do chá para o ambiente. É possível que o estudante tenha a concepção equivocada de que a lã vai aquecer a bebida, o que não está correto.



nos resultados

O estudante que errou esse item provavelmente não conseguiu justificar a utilização de certos materiais com diferentes propriedades térmicas em situações cotidianas. Para que a propriedade isolante da lã fique mais clara para os estudantes, o professor pode levar para a sala duas garrafas de vidro idênticas, uma garrafa térmica contendo alguma bebida quente, dois termômetros (de preferência digitais), uma touca de lã ou peça semelhante, e um cronômetro. O professor deve revestir uma das garrafas com a touca de lã (a outra deve permanecer sem revestimento) e transferir uma mesma quantidade da bebida quente da garrafa térmica para cada uma das garrafas de vidro. O professor deve instruir dois estudantes a segurar, cuidadosamente, um termômetro dentro de cada garrafa. Os outros estudantes devem ser dispostos de maneira a conseguir ler a temperatura nos dois termômetros e informá-las a cada um minuto ao professor, que fará o registro no quadro. Com os dados registrados no quadro, os estudantes devem construir dois gráficos de temperatura versus tempo, um para a garrafa sem revestimento e outro para a garrafa envolvida na touca de lã. Assim, os estudantes poderão perceber de forma mais palpável o resultado da utilização de um material isolante como a lã.




4. O gráfico a seguir é um registro do histórico da conta de energia elétrica da casa de Fábio ao longo de um ano.

Avits Estúdio Gráfico/Arquivo da editora

Valores mensais da conta de energia elétrica.

Sabe-se que em maio foi instalado na casa de Fábio um equipamento que usa uma fonte de energia renovável e que permite o fornecimento de água quente para alguns cômodos da casa. Com base nessas informações:

a) Indique qual poderia ser o equipamento instalado.

b) Qual o impacto da sua instalação no valor da conta de luz?

c) Explique como esse equipamento funciona.






Habilidade



Grade de correção

✓

a) O estudante supôs que o equipamento pode ser um aquecedor solar. b) O estudante interpretou corretamente o gráfico e concluiu que o equipamento instalado reduziu o valor da conta de energia elétrica. c) O estudante explicou corretamente que o aquecedor solar é constituído de um coletor solar que capta a radiação do Sol e a converte em calor, aquecendo a água que circula em seu interior. Essa água, após aquecida, segue para um reservatório térmico (boiler) para ser armazenada e depois distribuída para a casa.

a) O estudante não identificou que o equipamento instalado poderia ser um aquecedor solar. b) O estudante não conseguiu identificar, a partir das informações dadas, que o valor da conta de energia baixou depois do mês de maio. c) O estudante não soube explicar o mecanismo de funcionamento do aquecedor solar.



nos resultados

O estudante que errou esse item provavelmente não compreendeu bem os aspectos de funcionamento do aquecedor solar e os conceitos físicos envolvidos. Para que fiquem mais claros os mecanismos de funcionamento de um aquecedor solar, o professor pode realizar uma atividade prática com os estudantes para simular o uso desse equipamento. Para isso, os estudantes devem ser divididos em grupos de 5 pessoas e cada grupo deve receber duas garrafas PET transparentes com tampas, um pincel e tinta preta. Em sala de aula, os estudantes devem pintar de preto uma das garrafas. Em seguida, com a tinta já seca, o professor deverá encher com água até a metade cada uma das duas garrafas dos grupos e pedir aos estudantes que as tampem. Essas garrafas deverão ficar pelo menos duas horas expostas ao sol. Durante esse tempo, os estudantes devem ser estimulados a criar hipóteses para explicar os possíveis resultados. Após duas horas, os estudantes poderão, com cuidado, medir a temperatura da água em cada uma das garrafas e verificar que a água contida na garrafa pintada de preto estará mais quente que a da garrafa transparente. O professor pode então pedir aos estudantes que confrontem os resultados com suas hipóteses iniciais, formulando argumentos para justificar a diferença observada na temperatura da água nos dois casos. Depois, pode pedir que digam qual das garrafas seria mais apropriada para se utilizar como coletor solar. Além disso, o professor pode solicitar à turma que sugira formas de armazenar e distribuir a água aquecida pelo Sol nas casas, para em seguida explicar o funcionamento completo de um aquecedor solar.




5. Observe a foto a seguir:


Detalhe de barco de madeira.

Qual tipo de máquina simples poderia ser empregada na construção de uma embarcação, como a apresentada na foto, usando troncos de árvores?

a) Uma alavanca interfixa, que facilitaria o corte da madeira por promover uma diminuição da

força potente.

b) Uma motosserra, já que esse tipo de dispositivo consegue cortar a madeira com uma boa

precisão.

c) Uma alavanca inter-resistente, que facilitaria o corte da madeira por promover uma

diminuição da força potente.

d) Uma cunha, já que esse tipo de máquina simples permite o corte da madeira por exercer

sobre ela forças laterais.





Máquinas simples


Tipo de questão Múltipla escolha Capítulo 7

Justificativas

a O estudante que selecionou essa alternativa não compreendeu que uma alavanca interfixa não é adequada para cortar troncos de madeira, pois ela não exerce sobre o material as forças necessárias para promover o corte.

b

O estudante que selecionou essa alternativa não compreendeu que uma motosserra, apesar de ser adequada para cortar um tronco de madeira, não é considerada uma máquina simples, já que envolve outras tecnologias, como um motor elétrico ou de combustão interna.

c O estudante que selecionou essa alternativa não compreendeu que uma alavanca inter-resistente não é adequada para cortar troncos de madeira, pois ela não exerce sobre o material as forças necessárias para promover o corte.

d O estudante que selecionou essa alternativa compreendeu que a cunha é um instrumento de corte e pode ser utilizado na situação apresentada. Um machado, por exemplo, seria um tipo de cunha ideal para o corte da madeira.



nos resultados

O estudante que errou esse item provavelmente teve dificuldade em identificar uma máquina simples que seja adequada para a realização de uma tarefa cotidiana, como o corte de madeira, ou não conseguiu distinguir uma máquina simples de outros tipos de máquinas. Para sanar essas dúvidas, o professor pode pedir aos estudantes que pesquisem, em enciclopédias, livros ou sites confiáveis, diferentes formas como as cunhas eram utilizadas pelos povos antigos. Os estudantes devem registrar em seus cadernos as informações pesquisadas para posterior discussão do tema em sala de aula. O professor pode destacar, na discussão, que, além de ser muito importante para cortar e lapidar materiais, a cunha foi utilizada pelos sumérios para escrever em argila, criando a escrita cuneiforme, uma das mais antigas do mundo.




6. Analise as afirmativas a seguir e marque V para as verdadeiras e F para as falsas.

( ) As pirâmides do Egito puderam ser construídas graças ao uso de máquinas simples, como plano inclinado, cunhas, alavancas e outros.

( ) No passado, as alavancas eram utilizadas como balanças rudimentares.

( ) A roda com eixo possuía muitas aplicações, mas nos dias atuais a sua utilização não é muito frequente.

( ) Em uma construção, para transportar um grande volume de material, é utilizado um carrinho de mão, que facilita esse transporte por tornar a força potente menor que a força resistente.

A sequência correta das afirmativas é:

a) V, F, V, F.

b) V, V, F, V.

c) F, V, F, V.

d) V, F, F, V.





Máquinas simples



Justificativas

a

O estudante que selecionou essa alternativa não compreendeu que uma alavanca pode ser utilizada para equilibrar pesos e, consequentemente, pode funcionar como uma balança. Também não percebeu que a roda com eixo é amplamente utilizada nos dias atuais e está presente em diversas máquinas mais complexas, como em relógios, carros, maquinários industriais e outros. Além disso, o estudante não compreendeu que o uso do carrinho de mão torna a força potente menor que a resistente para que o operador dessa máquina simples consiga carregar uma carga mais pesada aplicando menos força.

b

O estudante que selecionou essa alternativa compreendeu que, mesmo rudimentares, as máquinas simples propiciaram a construção de estruturas gigantescas, já que facilitaram o transporte e a quebra de rochas e de outros materiais utilizados nas construções. O estudante também compreendeu que uma alavanca interfixa, com o ponto fixo apoiado no centro da barra, pode ser utilizada para equilibrar pesos, funcionando, assim, como uma balança rudimentar. Além disso, o estudante percebeu que a roda com eixo é amplamente utilizada nos dias atuais e está presente em diversas máquinas complexas. Por fim, o estudante reconheceu que o carrinho de mão é utilizado para transportar grandes volumes de materiais justamente porque, com esse tipo de instrumento, a força potente é menor que a resistente, o que facilita o transporte desses materiais.

c O estudante que selecionou essa alternativa não associou estruturas grandiosas como as pirâmides do Egito ao uso de ferramentas simples como cunha, plano inclinado e alavanca.

d O estudante que selecionou essa alternativa não compreendeu que uma alavanca pode ser utilizada para equilibrar pesos e, consequentemente, pode funcionar como uma balança.



nos resultados

O estudante que errou esse item provavelmente não compreendeu bem a aplicação das máquinas simples ao longo da história e/ou não compreendeu as forças envolvidas na utilização desses instrumentos. Para reforçar os conceitos não aprendidos pelos estudantes, o professor pode pesquisar desenhos, animações ou filmes que retratem a criação e/ou a utilização de diferentes máquinas simples e exibi-los aos estudantes em sala de aula. Caso não haja recursos para transmissão de vídeos, o professor pode pedir aos estudantes que assistam em casa ou em bibliotecas multimídia. O professor deve pedir aos estudantes que registrem em seus cadernos as máquinas simples que eles identificaram no(s) vídeo(s) e, em seguida, pode desenhar no quadro os instrumentos identificados, mostrando aos estudantes como as forças atuam sobre eles.




7. Leia o trecho a seguir:

Quando saímos de uma piscina temos a sensação de frio, mesmo quando a água e o ar estão em uma mesma temperatura, ou seja, em _________ térmico. Isso acontece porque a água na superfície da pele, ao evaporar, provoca um fluxo de ________ do nosso corpo para o ambiente e, consequentemente, sentimos frio. Assim, temos a ________ térmica de que _______ do ar é menor que a da água.

Qual alternativa contém a sequência dos termos que completam corretamente as lacunas?

a) equilíbrio; calor; sensação; o calor.

b) regime; temperatura; energia; o calor.

c) equilíbrio; calor; sensação; a temperatura.

d) contato; temperatura; sensação; a temperatura.





Equilíbrio termodinâmico e vida na Terra

Habilidade (EF07CI02) Diferenciar temperatura, calor e sensação térmica nas diferentes situações de equilíbrio termodinâmico cotidianas.


Justificativas

a

O estudante que selecionou essa alternativa não compreendeu que “temperatura” é uma medida da energia cinética média das partículas de um corpo e que essa energia média não deve ser confundida com o termo “calor”, que é a energia térmica em trânsito entre corpos com diferentes temperaturas.

b

O estudante que selecionou essa alternativa não compreendeu o conceito de equilíbrio térmico e utilizou erroneamente o termo “regime térmico” para descrever dois corpos em contato que estão em uma mesma temperatura. O estudante confundiu os termos “calor” e “temperatura” e não compreendeu que “temperatura” é uma medida da energia cinética média das partículas de um corpo e que esse termo não deve ser utilizado para definir uma transferência de energia térmica, a qual é definida pelo termo “calor”. Além disso, o estudante não compreendeu o conceito de sensação térmica, confundindo-o com o termo “energia térmica”.

c

O estudante compreendeu que o termo adequado para descrever dois corpos em contato e que estão em uma mesma temperatura é o “equilíbrio térmico”. O estudante também compreendeu que “calor” é o termo correto para descrever a energia que passa do nosso corpo para a água na superfície da pele (na situação descrita). Além disso, o estudante identificou que, quando perdemos energia na forma de calor, a temperatura do nosso corpo diminui e temos a “sensação térmica” de que a “temperatura” do ambiente ao nosso redor está menor.

d

O estudante que selecionou essa alternativa não compreendeu o conceito de “equilíbrio térmico” e não entendeu que o termo “contato térmico” não garante que dois corpos estejam em uma mesma temperatura. O estudante também confundiu os termos “calor” e “temperatura” e não compreendeu que “temperatura” é uma medida da energia cinética média das partículas de um corpo e que esse termo não deve ser utilizado para definir uma transferência de energia.



nos resultados

O estudante que errou esse item provavelmente não compreendeu bem os conceitos de equilíbrio térmico, temperatura, calor e/ou sensação térmica. Para sanar as eventuais dúvidas restantes, o professor pode levar canecas de porcelana e de alumínio para a sala de aula, organizar a turma em grupos de 6 estudantes e entregar uma caneca de cada material para cada grupo. O professor deve levar água gelada, suficiente para colocar um pouco em cada uma das canecas de todos os grupos, e aguardar alguns minutos para que a água atinja o equilíbrio térmico com as canecas. Os estudantes devem então segurar as duas canecas (a de porcelana e a de alumínio) ao mesmo tempo e informar ao professor em qual delas a água está mais gelada. O professor pode levar dois termômetros e mostrar aos estudantes que a água, apesar de não parecer, possui a mesma temperatura nas duas canecas. A partir disso, o professor pode explicar que o alumínio é um bom condutor térmico e que, por isso, o fluxo de calor da mão para a caneca é mais rápido, promovendo a sensação térmica de que a água da caneca de alumínio está mais gelada que a da caneca de porcelana. Em seguida, os estudantes deverão colocar o dedo diretamente na água das duas canecas e informar novamente em qual delas a água está mais gelada ou se parece estar em uma mesma temperatura. O professor deve explicar que esse último procedimento simula a medição de temperatura e os estudantes poderão verificar que a água nas duas canecas está em temperaturas próximas, contrariando a sensação térmica da parte inicial do experimento. O professor também deve explicar, ao longo do experimento, o conceito de temperatura e calor e pedir aos estudantes que indiquem o sentido do fluxo de calor (da mão para a caneca).




8. Os higrômetros são dispositivos que medem a umidade do ar e, muitas vezes, são acoplados em aparelhos que medem também a temperatura. Geralmente, um fio com um sensor fica em contato com o ar e os valores de temperatura e umidade são informados na tela do aparelho. Laura ligou um desses aparelhos na parte da manhã e à noite e observou as seguintes medições:


Medições coletadas por Laura de manhã e à noite.

Com base nesses valores, Laura concluiu que:

a) a maior umidade do ar no período da manhã amenizou um pouco mais a temperatura

elevada.

b) o mecanismo de resfriamento do organismo e a evaporação do suor são facilitados durante

a manhã.

c) a sensação térmica de que a noite foi mais fria que a manhã se deve à menor umidade do ar

naquele período.

d) o equilíbrio térmico fez com que o fluxo da temperatura do ambiente para o corpo fosse

igual nos dois períodos.





Equilíbrio termodinâmico e vida na Terra

Habilidade (EF07CI02) Diferenciar temperatura, calor e sensação térmica nas diferentes situações de equilíbrio termodinâmico cotidianas.


Justificativas

a

O estudante que selecionou essa alternativa não compreendeu a diferença entre temperatura e sensação térmica. No exemplo dado, a temperatura de manhã e à noite é a mesma, ou seja, ela não foi amenizada em nenhum período, o que mudou foi a sensação térmica provocada pela diferença da umidade, menor à noite do que de manhã.

b O estudante que selecionou essa alternativa não compreendeu que uma maior umidade do ar dificulta a evaporação do suor e prejudica o mecanismo de resfriamento do organismo.

c

O estudante compreendeu o conceito de sensação térmica e que, no exemplo dado, a noite parece ser mais fria que a manhã devido à menor umidade do ar, o que faz com que o suor de nosso corpo evapore com mais facilidade transferindo mais rapidamente o calor do corpo para o ambiente.

d O estudante que selecionou essa alternativa não compreendeu que ocorre um fluxo de calor e não de temperatura do corpo para o ambiente. Além disso, não compreendeu o efeito da umidade na sensação térmica.



nos resultados

O estudante que errou esse item provavelmente não compreendeu bem os conceitos de sensação térmica, temperatura e calor. Considerando que os estudantes ainda tenham muitas dúvidas relacionadas a esses conceitos, o professor pode pedir a eles que, individualmente, busquem dados reais sobre a temperatura, a umidade do ar e a velocidade dos ventos em dias diferentes. Os estudantes devem anotar os dados e qual a sensação térmica sentida no dia. Em seguida, devem relacionar os dados obtidos com a sensação térmica percebida, para compreender como esses fatores influenciam a sensação de frio e de calor.




9. O esquema a seguir é uma representação de uma garrafa térmica.


Esquema de garrafa térmica representada em corte.

Sobre esse dispositivo e seu funcionamento foram feitas as seguintes afirmativas:

I. Essas garrafas possuem uma ampola de vidro de parede dupla, dentro da qual existe vácuo (ou ar rarefeito). O vácuo entre as paredes atua como um isolante, impedindo a transmissão de calor por convecção e condução.

II. Suportes internos são utilizados para sustentar a ampola de vidro. Como esses suportes só possuem essa função, eles não precisam ser constituídos de um material isolante.

III. As paredes internas da garrafa são espelhadas para evitar a transmissão de calor por condução.

IV. A tampa desse tipo de garrafa deve ser feita preferencialmente de materiais como espuma plástica ou cortiça.

É correto apenas o que se afirma em:

a) I e II.

b) I e IV.

c) II e III.

d) III e IV.






Habilidade



Justificativas

a

O estudante que selecionou essa alternativa não compreendeu que os suportes que sustentam a ampola de vidro devem ser feitos de material isolante (espuma plástica ou cortiça), pois eles devem dificultar a troca de calor entre a bebida e o ambiente externo por meio de condução.

b

O estudante compreendeu que as afirmativas I e IV estão corretas, pois um dos princípios de funcionamento de uma garrafa térmica é a utilização do vácuo como um isolante térmico, impedindo a transmissão de calor pelos processos de condução e convecção entre a bebida e o meio externo, conservando assim a bebida quente (ou fria) por mais tempo; e que a tampa é feita de material isolante para diminuir a transmissão de calor por condução. Além disso, compreendeu que as afirmativas II e III estão incorretas, pois os suportes que sustentam a ampola de vidro devem ser feitos de material isolante e as paredes internas da garrafa são espelhadas para evitar a transmissão de calor por irradiação e não por condução.

c

O estudante que selecionou essa alternativa não compreendeu que os suportes que sustentam a ampola de vidro devem ser feitos de material isolante (espuma plástica ou cortiça), ), pois eles devem dificultar a troca de calor entre a bebida e o ambiente externo por meio de condução. O estudante também não compreendeu as formas de propagação de calor, já que não considerou corretas as afirmativas I e IV e concluiu erroneamente que as paredes internas da garrafa são espelhadas para evitar o fluxo de calor por condução, quando o processo correto a ser evitado é a irradiação.

d O estudante que selecionou essa alternativa não compreendeu as formas de propagação de calor e não entendeu que as paredes internas da garrafa são espelhadas para evitar a transmissão de calor por irradiação e não por condução.



nos resultados

O estudante que errou esse item provavelmente não compreendeu bem as formas de propagação de calor e não conseguiu entender o princípio de funcionamento e os materiais empregados em uma garrafa térmica. Para exemplificar melhor esse mecanismo para os estudantes e sanar eventuais dúvidas, o professor pode realizar com os estudantes uma atividade de construção de uma garrafa térmica simples. Para isso, o professor pode organizar a turma em grupos de 4 integrantes e cada grupo deverá construir a própria garrafa térmica. O professor deverá levar, para cada grupo, duas garrafas de plástico de 500 mL, dois pedaços de plástico bolha (de tamanho suficiente para envolver a garrafa), uma folha de papel alumínio, uma rolha de cortiça adequada para a garrafa escolhida e uma fita isolante. O professor deve, então, instruir os estudantes na construção da garrafa térmica: inicialmente, eles devem fixar, com a fita isolante, o papel alumínio ao redor de uma das garrafas com a parte fosca voltada para dentro. Em seguida, eles devem fixar, também com a fita isolante, a primeira camada de plástico bolha com as bolhas voltadas para fora. A segunda camada de plástico bolha deve ser colada com as bolhas voltadas para dentro, de forma que elas fiquem “encaixadas” entre as bolhas da primeira camada. Por fim, os estudantes devem passar a fita isolante ao redor de toda a garrafa, para dar sustentação às camadas e para fornecer um pequeno isolamento extra. Cada grupo deverá encher as duas garrafas (a térmica e a de plástico comum) com água gelada e deixá-las em repouso por duas horas. Após esse tempo, os estudantes poderão verificar que a água da garrafa térmica estará mais fria que a da garrafa de plástico. Durante a atividade, o professor pode questionar o motivo da utilização dos materiais escolhidos, pedindo aos estudantes que expliquem como eles atuam no isolamento térmico da bebida.




10. Observe a panela a seguir:


Panela metálica com tampa de vidro.

Os materiais utilizados na confecção de uma panela como a da figura possuem funções específicas. Sobre os materiais dessa panela, pode-se dizer que:

a) uma tampa de metal seria mais eficiente para conservar os alimentos quentes dentro da

panela, em comparação com a tampa de vidro.

b) o vidro conserva mais o calor que o metal, logo, uma panela toda de vidro iria cozinhar os

alimentos mais rápido que a panela da figura.

c) o cabo da panela é feito de plástico, pois esse material é um isolante térmico e impede que

as pessoas se queimem ao tocá-lo.

d) a panela é feita de metal porque esse material é um condutor e assim permite a passagem

de calor da chama para os alimentos por convecção.






Habilidade



Justificativas

a

O estudante que selecionou essa alternativa não compreendeu que o metal é um condutor e que uma tampa de metal promoveria uma maior perda de calor dos alimentos para o ambiente quando comparada a uma tampa de vidro, que se comporta como um isolante térmico.

b O estudante que selecionou essa alternativa não compreendeu que o vidro é um isolante térmico e que uma panela toda de vidro dificultaria a transferência de calor da chama para os alimentos, tornando o cozimento mais lento.

c O estudante compreendeu que o plástico é um material isolante (ameniza a transferência de calor por condução da panela para a mão das pessoas) e que, por isso, é adequado para constituir os cabos da panela.

d O estudante que selecionou essa alternativa não compreendeu as formas de propagação de calor e define, erroneamente, a transferência de calor por meio de um material sólido como convecção, quando o correto, nesse caso, é o processo de condução.



nos resultados

O estudante que errou esse item provavelmente não compreendeu bem a utilização de materiais condutores e isolantes em determinadas aplicações do cotidiano, tal como a utilização de uma panela. Para que os conceitos de material isolante e de condutor térmico sejam reforçados, assim como as aplicações práticas desses conceitos, o professor pode realizar para os estudantes um experimento demonstrativo que evidencia a diferença entre um material condutor e um isolante. Para isso, o professor deve levar para a sala de aula duas fontes de calor seguras de serem manuseadas em sala (duas velas ou resistências elétricas, por exemplo), uma barra metálica e outra de madeira. O professor deve aquecer, simultaneamente, uma das extremidades de cada uma das barras utilizando as duas velas acesas ou as resistências elétricas e medir as temperaturas das barras nas extremidades opostas, com o auxílio de um termômetro e tomando os devidos cuidados. Os estudantes devem anotar no quadro as temperaturas obtidas e explicar as diferenças observadas de acordo com a condutividade dos materiais. Os estudantes não devem manipular as velas ou outros materiais incandescentes ou aquecidos.

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