ETAPA 1 - Apresentação do Desafio Profissional.

Você atua como professor(a) responsável por um laboratório de Física em uma escola que recentemente investiu na ampliação de seus recursos experimentais para o ensino de Termodinâmica. Com a inauguração do laboratório, foram adquiridos calorímetros, barras metálicas para estudos de condução de calor e tubos de vidro para demonstrações de dilatação térmica, com o objetivo de tornar as aulas mais experimentais e investigativas.

Entretanto, durante os primeiros usos desses equipamentos, surgiram situações-problema que colocaram em dúvida a confiabilidade dos experimentos realizados. As medições de temperatura de equilíbrio em atividades de calorimetria apresentaram valores inconsistentes e abaixo do esperado; os experimentos de condução térmica mostraram uma propagação de calor mais lenta do que a prevista teoricamente; e, em uma demonstração de dilatação térmica linear, ocorreu o rompimento de um tubo de vidro durante o aquecimento, mesmo com a adoção de um procedimento considerado padrão pelo docente.

Diante desse cenário, torna-se necessário diagnosticar as causas físicas envolvidas, analisar criticamente os procedimentos adotados e refletir sobre o uso adequado dos materiais experimentais. O desafio proposto exige a mobilização de conceitos fundamentais da Termodinâmica, bem como a capacidade de relacionar teoria e prática, visando propor ajustes metodológicos e melhorias experimentais que garantam maior segurança, confiabilidade dos resultados e aprendizagem significativa dos estudantes.

ETAPA 2 - Materiais de referência (ambientação) para o Desafio Profissional

Livros Didáticos e Universitários 

HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de física: termodinâmica e ondas. Rio de Janeiro: LTC, v. 2. 

TIPLER, P. A.; MOSCA, G. Física para cientistas e engenheiros. Rio de Janeiro: LTC, v. 1. 

YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física universitária com física moderna. São Paulo: Pearson, v. 1. 

SERWAY, R. A.; JEWETT, J. W. Física: mecânica e termodinâmica. São Paulo: Cengage Learning. 

GASPAR, A. Física 2: termologia, óptica e ondas. São Paulo: Ática. 

HEWITT, P. G. Física conceitual. Porto Alegre: Bookman. 

Artigos e Recursos Acadêmicos 

FERRARO, N. Transferência de calor: fundamentos e aplicações. Revista Brasileira de Ensino de Física. 

SILVA, W. et al. Modelagem de fenômenos térmicos no ensino médio. Revista Física na Escola. 

COSTA, G.; SOUZA, L. Uso de simulações computacionais no estudo da termologia. Caderno Brasileiro de Ensino de Física. 

Sites Educacionais Confiáveis 

PHET INTERACTIVE SIMULATIONS. Simulações de calor, energia, dilatação e equilíbrio térmico. Universidade do Colorado Boulder. Disponível em: https://phet.colorado.edu/ . Acesso em: 02 fev. 2026. 

KHAN ACADEMY. Física: termodinâmica. Disponível em: https://pt.khanacademy.org/.  Acesso em: 02 fev. 2026. 

HYPERPHYSICS. Tópicos de calorimetria, transferência de calor e dilatação. Georgia State University. Disponível em: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/.  Acesso em: 02 fev. 2026. 

INSTITUTO DE FÍSICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO (IFUSP). Materiais públicos sobre termologia. Disponível em: https://www.if.usp.br/.  Acesso em: 02 fev. 2026. 

INSTITUTO NACIONAL DE METROLOGIA, QUALIDADE E TECNOLOGIA (INMETRO). Textos sobre medição de temperatura e propagação térmica. Disponível em: https://www.gov.br/inmetro/.  Acesso em: 02 fev. 2026. 

Simuladores e Ferramentas Digitais 

ALGODOO. Simulação de fenômenos físicos com enfoque visual. Disponível em: https://www.algodoo.com/.  Acesso em: 02 fev. 2026. 

GEOGEBRA. Construção de gráficos e modelos térmicos. Disponível em: https://www.geogebra.org/.  Acesso em: 02 fev. 2026. 

MIRO. Plataforma digital para construção de mapas mentais colaborativos. Disponível em: https://miro.com/.  Acesso em: 02 fev. 2026. 

GOOGLE JAMBOARD. Ferramenta digital para construção colaborativa de mapas mentais. Disponível em: https://jamboard.google.com/.  Acesso em: 02 fev. 2026. 

Vídeos e Aulas Recomendadas 

INSTITUTO DE FÍSICA DE SÃO CARLOS (IFSC/USP). Aulas sobre termologia. Disponível em: https://www.youtube.com/.  Acesso em: 02 fev. 2026. 

FALCÃO, D. Termodinâmica aplicada. Disponível em: https://www.youtube.com/.  Acesso em: 02 fev. 2026. 

VALIM, P. Calorimetria e mudanças de fase. Disponível em: https://www.youtube.com/.  Acesso em: 02 fev. 2026. 

MANUAL DO MUNDO. Experimentos sobre calor e dilatação. Disponível em: https://www.youtube.com/.  Acesso em: 02 fev. 2026. 

Bases e Repositórios Científicos 

SCIELO. Scientific Electronic Library Online. Disponível em: https://www.scielo.org/.  Acesso em: 02 fev. 2026. 

GOOGLE SCHOLAR. Base de dados de artigos científicos. Disponível em: https://scholar.google.com/.  Acesso em: 02 fev. 2026. 

CAPES. Portal de Periódicos CAPES. Disponível em: https://www.periodicos.capes.gov.br/.  Acesso em: 02 fev. 2026.