Simulic
Português

Formas e transformações de energia – fluxo de calor e cadeias de energia

CiênciasEnergiaIdades 11–12

Carregando…

Compartilhar ✨ Personalizar com IA Relatar um problema

Na tela Introdução, arraste um bloco de ferro, um tijolo, um béquer com água e um béquer com óleo de cozinha para dois queimadores que aquecem ou esfriam, empilhe os blocos ou solte-os dentro de um béquer e meça temperaturas com termômetros: o calor passa dos objetos mais quentes para os mais frios e para o ar, objetos com menor capacidade térmica esquentam mais rápido e a água a 100 °C vira vapor. Na tela Sistemas, monte uma cadeia que vai de uma fonte (torneira, Sol com nuvens, chaleira no fogão, ciclista), passa por um conversor (gerador, painel solar) e chega a um consumidor (lâmpada incandescente, lâmpada fluorescente, chaleira elétrica, ventilador) e observe os blocos de energia mudarem de forma em cada etapa, enquanto a parte dissipada é liberada como calor. Baseado na simulação "Energy Forms and Changes" da PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder (CC BY 4.0); reescrito.

Aula: Transferências de energia e energia dissipada

O que mostra

A simulação "Formas e transformações de energia" apoia o tema energia, na aula sobre transferências de energia e energia dissipada. Os alunos fazem eles mesmos experimentos de transferência de calor e montam cadeias de transferência de energia, percebendo que a energia apenas muda de forma e nunca simplesmente desaparece.

Como usar

Na tela Introdução, os alunos arrastam o bloco de ferro, o tijolo, o béquer com água e o béquer com óleo de cozinha para dois queimadores, sobem um botão deslizante para aquecer ou o descem para esfriar, empilham blocos ou soltam um bloco dentro de um béquer e posicionam termômetros para ler a temperatura de cada objeto. Com o queimador no mesmo nível, o bloco de ferro esquenta muito mais rápido que a água porque sua capacidade térmica é menor; quando a água chega a 100 °C, a temperatura para de subir e a água vira vapor. Ao ativar os blocos de energia, vê-se a energia térmica passar do queimador para os objetos, dos objetos quentes para os frios e para o ar. Na tela Sistemas, os alunos escolhem uma fonte (uma torneira, o Sol com nuvens, uma chaleira aquecida no fogão ou um ciclista que precisa se alimentar), um conversor (gerador ou painel solar) e um consumidor (lâmpada incandescente, lâmpada fluorescente, chaleira elétrica ou ventilador). Os blocos de energia mudam de cor conforme a forma de energia: mecânica, elétrica, luminosa, química e térmica; cada etapa dissipa parte da energia como calor, e o painel de dados mostra que a energia total que entra é sempre igual à útil mais a dissipada.

Parâmetros que você pode mudar

  • Tela Introdução (queimadores, objetos, termômetros), Sistemas (cadeia de energia)
  • Mostrar blocos de energia
  • Fonte de energia (tela Sistemas) Torneira, Sol, Chaleira aquecida no fogão, Ciclista
  • Conversor (tela Sistemas) Gerador, Painel solar
  • Consumidor (tela Sistemas) Lâmpada incandescente, Lâmpada fluorescente, Chaleira elétrica, Ventilador elétrico

Perguntas para explorar

  1. Quando o ciclista acende a lâmpada, por quais formas a energia passa?
  2. Se você colocar o bloco de ferro e o béquer com água em dois queimadores no mesmo nível, qual esquenta mais rápido e por quê?
  3. Por que uma lâmpada incandescente dissipa mais energia do que uma fluorescente, e para onde vai a energia dissipada?

Simulações relacionadas