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Guia do professor para uso do
Simulador de Transformações Termodinâmicas

Guia do professor para uso do Simulador de Transformações Termodinâmica

Simulador de TermodinâmicaCaro colega, esta página foi escrita para ajudar a adoção do Simulador de Transformações Termodinâmicas na sua prática docente. A lista a seguir não pretende esgotar os assuntos que podem ser tratados com o apoio do simulador de transformações termodinâmicas: 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 etc..

Este guia poderá lhe valer como um roteiro de utilização deste objeto de aprendizagem, visto que este programa foi desenvolvido sob um preceito hipermidiático a semântica do termo 'roteiro' aqui empregado não possui a significação de 'caminho a ser percorrido' e sim de um conjunto de dicas para que você se familiarize rapidamente com suas idiossincrasias.

Guia do professor para uso do
Simulador de Transformações Termodinâmicas

anel da haste do
cilindro grande
Este atuador, quando arrastado na vertical, permite a alteração da variável 'volume'. Veja, na escala, que a razão de compressão é 5 para 1.
dica: O Macromedia Flash não é, estrito senso, um programa de autoria hipermídia, assim, oriente seus alunos a movimentarem lentamente os atuadores e a persistirem caso o clicar em um ícone não produza a modificação esperada.
anel da haste do cilindro pequeno
exemplo de um cubo em escala 1:2 e 1/8 do volume
exemplo de imagem
Este atuador, quando arrastado na vertical, permite a alteração da variável 'volume'. Veja, na escala, que a razão de compressão é 5 para 1.
dica: O Macromedia Flash não é, estrito senso, um programa de autoria hipermídia, assim, oriente seus alunos a movimentarem lentamente os atuadores e a persistirem caso o clicar em um ícone não produza a modificação esperada.
dial do bico de gás
Este atuador, quando arrastado na vertical, permite modificar a altura da chama e, consequentemente, a energia interna do sistema. Há condições em que ele não atua (temperatura invariável por exemplo). Observe que o aumento da temperatura implica no aumento da velocidade média das partículas do gás.
dica:
a velocidade das partículas não é a mesma .
cadeado pressão
Clicar sobre ele torna a pressão invariável ou a faz retornar à condição de variável.
dica:
se o cadeado de pressão for travado com a pressão na condição mínima e o volume no máximo ou com a pressão na condição máxima e o volume no mínimo só seria possível alterar o volume isobaricamente alterando-se dramaticamente a temperatura. A visualização deste efeito é conseguida alterando-se a cor das partículas do gás (branco - vermelho) e animando a chama.
cadeado temperatura
Clicar sobre ele torna a temperatura invariável ou a faz retornar à condição de variável.
cadeado volume
Ao clicar sobre ele os efeitos do atrito são eliminados e a haste do cilindro grande é liberada. Um novo clique reverte esta condição.
dica:
quando o cadeado é aberto o link "Clique aqui e compreenda a mecânica que faz o êmbolo retornar.", na janela com texto de apoio, abre a página "textos\pressao.html" com as explicações do porquê o êmbolo retorna à posição inicial. Fechar o browser ou selecionar a aba "Simulador de Transformações Termodinâmicas" faz o simulador retornar.
dica:
a animação ao lado faz parte da página "textos\pressao.html". Estimule os estudantes a arrastar o êmbolo para baixo e soltar.
dica:
observe que, quando solto, o êmbolo passa do ponto de início antes de retornar a esta posição. Variando o ponto em que o êmbolo é solto a dramaticidade desta característica também varia.
dica: comente com seus alunos que se, de fato, o êmbolo não possuísse massa e não houvesse atrito ele provavelmente seria expelido do cilindro.
dica:
o principal objetivo da inclusão da página pressao.html é a de ser um modelo e inspirar o colega com a possibilidade do desenvolvimento de novas páginas abordando os assuntos relacionados.
bloco sem lápis
torna visível/ oculta o texto de apoio (janela Transformações Termodinâmicas).
janelinha (ampliar)
amplia/ reduz a janela do texto de apoio ocupando totalmente o espaço da tela (janela Transformações Termodinâmicas). Ela só é acessível com a janela 'Transformações Termodinâmicas' visível
lupa (zoom)
amplia/ reduz o tamanho da fonte do texto de apoio (janela Transformações Termodinâmicas) como medida de apoio a estudantes portadores de necessidades especiais. Este ícone só é acessível com a janela 'Transformações Termodinâmicas' visível
Janela Transformações Termodinâmicas
Nela são exibidos os textos de apoio sensíveis ao contexto, isto significa que o programa seleciona o texto de acordo com a ação que o interagente desempenhou. Eles estão no arquivo textos\janela.txt e podem ser escritos no formato HTML 1.0, ou somente texto (formato MIME).
Ao rolar os texto da janela até o final você verá uma orientação com a seguinte: 'arquivo: janela.txt avptmrla'. Este código é um acrônimo da condição em que este texto será exibido:
a = altera, v = volume, p = pressão, t = temperatura, m = massa, r = retém, la = libera atrito. Assim, o texto deste exemplo será exibido quando todas as variáveis estiverem livres e o cadeado do atrito for liberado. Outro exemplo: avmrpt altera volume e massa, retém pressão e temperatura: este texto será exibido quando os três cadeados estiverem travados, o cilindro grande for acionado e o pequeno reagir. o código amvrpt aparecerá na mesma condição do anterior, todavia, quando o cilindro pequeno for acionado.

as 'Tags' HTML 1 que poderão ser utilizadas na escrita do texto são:
link externo <a href="" target=""></a>;
negrito <b></b>;
quebra de linha <br>;
fonte <font size="" color="" face=""></font>;
imagem <img src="">;
itálico <i></i>;
lista <li></li>;
parágrafo <p></p>;
intervalo <span></span>;
sublinhado <u></u>.

Estrutura do arquivo textos\janela.txt:
este arquivo é dividido em blocos que contém os textos para cada ação. Eles iniciam e terminam com o sinal & "êh comercial" e têm a seguinte estrutura:
para html: &HTMLnome=<html>...</html>&. O sinal de igualdade "=" e a 'string' à esquerda não podem ser alterados. 'HTML' é um código usado no programa, o 'nome' é o acrônimo da condição que chamará o texto ente <body>...e...</body>

para somente texto: &HTMLnome=...&
ou &HTMLnome=<html><body>...e...</body></html>&
dica: no formato somente texto você poderá selecionar por teclar [Enter] ou a Tag <br> para forçar um novo parágrafo.
dica:
evidentemente o formato html é mais flexível.
Você pode colaborar para aperfeiçoar este texto, para isso inscreva-se na lista de discussão: http://groups.google.com/group/simulador_termodinamica e colabore.
Esta janela pode ser movida, arrastada por sua barra de título, fechada, clicando-se no botão [x] ou no bloco sem lápis e ampliada, clicando-se na janelinha.
dica: estimule os estudantes a explorarem o texto. Quando o cursor do mouse mudar para o ícone de um 'dedo indicador' é sinal que aquela palavra é um link (é necessário estar on-line e possivelmente, conforme as configurações do antivírus e browser, algumas configurações). Um atalho é clicar com o botão direito do mouse sobre o link selecionar 'copiar link' e 'colar' na barra de endereços do browser.
dica: em virtude de algum problema técnico é possível que os textos de apoio não sejam carregados pelo programa ao iniciar. Isto ficará evidente se após alguns movimentos do mouse a tela inicial da janela de apoio não for substituída pelos conteúdos. A confirmação virá por um xis [x] vermelho sobre o bloco sem lápis. Clicar no xis [x] vermelho é a medida corretiva.
círculo azul com interrogação (?)
abre e fecha uma pequena ajuda para interação com a interface. Na condição 'fechar' o símbolo muda para um (x).
bloco com lápis
Faz o ponto desenhar o rastro da sua trajetória no espaço cartesiano. Este efeito pode ser desabilitado com novo clique sem a perda das curvas existentes.
Dica: mover lentamente os atuadores melhora a precisão do traçado.
lixeira
Só é visível se houver uma curva no espaço cartesiano. Sua utilidade é intuitiva.
variáveis do eixo cartesiano
Um clique sobre as variáveis no diagrama permite selecionar num menu qual variável será estudada no eixo das ordenadas ou abscissas.
Dica:
alterar as variáveis altera a cor do rastro sem a perda das curvas existentes, permitindo comparações.
impressora
abre o menu de impressão para a seleção da modalidade de impressão.
Dica:
veja abaixo as opções.
impressora tela
permite imprimir alguns dos gráficos visíveis na tela. Esta opção se justifica na possibilidade de você, ou seu aluno, imprimir o resultado de uma transformação num arquivo formato pdf e enviar eletronicamente como estratégia de educação mediada por tecnologia e(ou) a distância.
Dica:
prevendo a possibilidade de impressão em papel reduzi, na medida do possível, os objetos que proporcionariam desperdício de tinta (a exemplo do fundo negro dos relógios ou a janela com texto de apoio).
impressora diagrama
imprime apenas o diagrama ocupando eficientemente o espaço da folha. Esta modalidade de impressão foi idealizada para ser utilizada, em especial, no meio analógico para prática e avaliação.
Dica: também há redução no desperdício de tinta, o fundo de contraste não é impresso.
impressora texto
imprime os gráficos e o texto de apoio que estiver visível na janela 'Transformações Termodinâmicas'.
Dica: o texto ocupará a parte inferior da folha.
círculo azul com a letra cê (C)
Créditos. Nome do autor, dos colaboradores e dos que ajudaram e(ou) virão a ajudar/ colaborar na produção deste trabalho.
Como considerações finais desejo que este programa o ajude, de fato, na sua prática docente e peço que você compartilhe suas experiências, método, textos de apoio, dificuldades e o que mais julgar relevante com outros usuários, para isto participe do grupo http://groups.google.com/group/simulador_termodinamica.

Este ambiente não tem a pretensão de substituir a realidade, tampouco o trabalho do professor e sim o de ser um apoio à visualização dos conceitos da Termodinâmica.
Eduardo J. Stefanelli - www.stefanelli.eng.br