Calorimetria

Objetivos Gerais

Deseja-se que este primeiro projeto de aprendizagem seja um pretexto para que os alunos possam desenvolver as seguintes competências/habilidades:

• Aprender a conviver;
• Aprender a aprender;
• Gerenciar informações(e transformá-las em conhecimento);
• Compartilhar Conhecimento;
• Usar tecnologias de comunicação e informação a favor das aprendizagens;

Objetivos Específicos

Na realização do projeto, para aqueles que se envolverem efetivamente com o mesmo, espera-se que os seguintes conceitos de física sejam aprofundados e, eventualmente, aprendizagens dos conceitos físicos abaixo sejam potencializadas*:

• Calor e Temperatura;
• Propagação de Calor;
• Condução térmica;
• Convecção térmica;
• Irradiação térmica;
• Calorimetria;
• Estimar grandezas

Desenvolvimento

O projeto de aprendizagem, em grupo (entre 3 e 4 alunos) se desdobra em 3 etapas:
Etapa 1: Construir propriamente o aquecedor solar, seguindo preferencialmente este roteiro didádico aqui (clique para baixar o roteiro).
Etapa 2: No dia da apresentação (vide datas) apresentá-lo em funcionamento. É desejável que ele já tenha sido testado antes da apresentação e, inclusive, os dados para a terceira etapa já tenham sido coletados!

Etapa 3: Publicar no Aprendendo Física (na categoria “projetos de aprendizagens”) o “roteiro de replicação do aquecedor“.

OBS: Como publicar? Leia aqui!

Roteiro de Replicação

O roteiro de replicação deve conter obrigatoriamente as seguintes partes:

• 1 – Cabeçalho constando nome completo dos integrantes do grupo (entre 3 e 4 alunos), número da chamada, série, turma, ano e nome da Escola.
• 2 – Roteiro de Replicação: Indicações práticas para a montagem do aquecedor: aqueles “bizús” que só quem colocou a mão na massa sabe como se faz. Nesta parte, fotos da montagem são bem vindas!
• 3 – Cálculo da taxa de irradiação: Com base na massa de água que foi aquecida, no tempo de aquecimento e na variação de temperatura sofrida pela água dentro do aquecedor o grupo deve estimar qual é a taxa de irradiação solar média (estimada) obtida com o seu aquecedor. Isto é, sabendo qual é área do seu coletor, qual o valor da irradiação solar média em cal.s^-1.cm^-2. Sim, nesta parte o grupo precisa mostrar algum conhecimento teórico sobra a física envolvida no aquecedor!
• 4 – Licença de distribuição do Roteiro. (Sobre como escolher uma licença de distribuição, veja aqui.)

PS: Por que é necessário uma licença de distribuição? Leia aqui um texto curto sobre aspéctos legais sobre conteúdos na web.

Itens Facultativos

Os próximos dois itens são facultativos! Aqueles grupos que o fizerem disputam o ponto extra de melhor trabalho!

3.1 – Estimar o consumo de água quente mensal numa família de 4 pessoas. Os cálculos das estimativas devem aparecer nesta parte.

3.2 – Estimar a economia, em reais, que se faz ao trocar o aquecimento de água por energia elétrica pela energia solar! Os cálculos das estimativas devem aparecer nesta parte.

Datas

• 05/04/2014 (sábado) – data para o teste de funcionamento dos aquecedores (na escola)
• 08/04/2014 – último dia para publicar no blogue o roteiro de replicação do aquecedor

Certificação (notas)

• Até 1,0 ponto pela montagem funcional do aquecedor;
• Até 1,0 ponto pelo roteiro de replicação completo;
• Até 1,0 ponto para perguntas que serão feitas aos integrantes do grupo NO DIA da apresentação. (quem faltar neste dia, não será avaliado (perde este ponto)
• Até 1,0 ponto (extra) para o melhor trabalho de cada turma!

Este projeto vale 3,0 pontos (30% da avaliação). Os outros 70% são da prova escrita e o melhor trabalho de cada turma ganha 1 ponto extra de bonificação.

Referências para pesquisa

Algumas referências sobre aquecedores solares (inclusive com outros modelos) podem ser obtidas aqui ou Goolge é seu amigo…

Outros

Projeto x trabalho

Este é um projeto de aprendizagem que por acaso também será usado para fins de certificação (nota). O objetivo primário é criar uma situação de aprendizagem, não dar nota para os alunos! Obviamente que os alunos do século XIX tratarão o projeto como um “trabalho para a nota”, o que será uma pena…

Atividade Colaborativa x Aprendizagem

Temos aqui um pequena experiência de estudo/atividade colaborativa, mas a aprendizagem é sempre individual. O trabalho colaborativo não exime o estudante de esforço pessoal, pelo contrário, o trabalho coletivo exige outras habilidades, o que torna muitas vezes um trabalho colaborativo mais dificil de ser realizado que um trabalho individual.

Um trabalho colaborativo ou individual não é proposto por ser mais fácil ou mais dificil, mas por seus objetivos pedagógicos!

Eu sei que sempre que alguém acende uma luz na escuridão, sempre surgem mariposas que só ficam voando em torno da luz. Não é por conta disso que você (aluno do século XXI) deixará de acender a luz na escuridão!

A questão é se você será sempre aquele que acende a luz ou aquele que é sempre a mariposa (aluno do século XIX)! Pense nisto!

Dúvidas ou discussões sobre este projeto são muito bem vindas e devem ser feitas, obrigatoriamente, aqui nos comentários deste texto (ou em sala de aula).

* – A aprendizagem é um fenômeno individual… sem envolvimento pessoal não há aprendizagem!