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Simulador de Transformações Termodinâmicas

Simulador de Transformações Termodinâmicas

Simulador de TermodinâmicaA Termodinâmica é o ramo da Física Aplicada que estuda as relações entre a energia térmica e o trabalho, e 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 outras e do trabalho 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 e transferíveis para o dia-a-dia daqueles que dominam seus segredos.

Varie o volume, a massa ou a energia interna (temperatura) de um sistema termodinâmico e veja como as variáveis interferem umas nas outras e na pressão e trace as curvas correspondentes num diagrama ajustável

Arraste e solte os atuadores da imagem abaixo

Simulador de transformações termodinâmicas

Este simulador foi concebido para ser um objeto de aprendizagem interativo e, como tal, pode e deve ser utilizado na sua prática docente como suporte ao seu desempenho (apresentação) e como um catalisador da aprendizagem (prática/ avaliação). Este objeto oferece várias possibilidades: a de testar diferentes sequências e hipóteses, de acompanhar a evolução temporal das relações termodinâmicas, relacionar conceitos, dentre outras. Ele também permite que o colega utilize como material de suporte ao seu desempenho em aulas expositivas. Contudo, 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.

Evidentemente, você saberá o melhor momento e o método para fazer uso dele e aproveitará os recursos disponíveis na sua instituição, adequando a seu plano de ensino, sua experiência, seus objetivos aos conteúdos que ministra; aproveitando os pré-requisitos que seus alunos já dominam, ajustando o tempo desta tarefa à sua disponibilidade. Os próximos parágrafos conterão, apenas, algumas sugestões.

Como é do conhecimento do colega 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.

O objeto de aprendizagem "Simulador de Transformações Termodinâmicas" foi concebido sob este princípio. Assim, um dos seus objetivos é oferecer um ambiente onde você possa demonstrar os conceitos: 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 você pode adicionar seus textos para os estudantes tirarem suas dúvidas, como primeira opção, na modalidade de educação a distância/ mediada por tecnologia. Atualmente, nos textos que adicionei como exemplo, há hiperlinks apontando para os assuntos na Wikipedia e imagens. Estes textos estão no arquivo textos\janela.txt que pode ser editado sem formatação. Após a edição eles serão exibidos na próxima vez que o programa for carregado.

Outro de seus objetivos é o de fornecer ao aprendente um ambiente onde ele possa interagir seguindo sua curiosidade construindo suas competências no seu ritmo, elaborando hipóteses e as testando, servindo de apoio para discussões com colegas dentre outras possibilidades. Creio que esta atividade deva ocorrer com os estudantes organizados em grupos, incentivando o debate e a construção dos saberes coletivamente.

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 ao material que você dispõe, permitindo que você o incorpore aos seus materiais com esforço mínimo. Outra vantagem da não adição de valores ou unidades é que você poderá estimular os estudantes a, por exemplo, imprimir o diagrama com uma curva ou ciclo e adicionar os valores à escala segundo algum critério.

Para mais detalhes de como operar o simulador consulte o Guia do Professor

Eduardo J. Stefanelli - www.stefanelli.eng.br