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Experimentos de termodinâmica para crianças

Atualizado em 17 abril, 2017

Termodinâmica é o processo como calor é transferido de uma área para outra. Calor é uma forma de energia, o que significa que que essa transferência na verdade é também de energia. Por esta razão, o estudo deste processo é na verdade sobre como energia entra e sai em sistemas. Existe uma variedade de diferentes experimentos que podem ser efetivos para explicar termodinâmica para crianças.

Cubos de gelo podem ser parte de um experimento envolvendo termodinâmica (Comstock/Comstock/Getty Images)

Explicando termodinâmica

Antes de fazer experiências, a criança necessita entender as três leis da termodinâmica. A primeira afirma que qualquer mudança na energia interna do sistema é igual ao sistema menos o trabalho realizado por ele. A segunda afirma que o calor nunca pode ser transferido de um corpo frio para um mais quente. A terceira diz respeito ao estado de entropia, ou aleatoriedade, no qual o sistema, ao se aproximar a temperatura de zero absoluto, é forçado a tirar energia dos sistemas próximo; no entanto, ao retirar, ele nunca chega ao zero absoluto, fazendo com que a terceira lei seja fisicamente impossível.

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Sorvete feito em casa

Um experimento divertido e delicioso de fazer com crianças é preparar sorvete em casa, usando uma receita do site, em inglês, Kelvin's Kids Club (zapatopi.net/kelvin/kidsclub). Ao segui-la, a criança verá como calor em forma de energia no sorvete fluiu para a solução salgada, que estava em uma temperatura menor, devido ao sal que foi adicionado para diminuí-la, até que ambos, sorvete e solução estivessem na mesma temperatura. O calor do corpo mais quente, transferido para o mais frio até que se equilibrassem, demonstra a segunda lei.

Gelo fervendo

Este experimento analisa o porquê de água fervendo parar de borbulhar subitamente quando um cubo de gelo é posto nela. Esquente água numa panela até que esteja no ponto de fervura, então coloque diversos cubos de gelo; a água irá parar de ferver imediatamente. Isto também prova a segunda lei da termodinâmica, demostrando que o calor do fogo sempre fluirá para o objeto mais frio, ou seja, o gelo neste caso. Portanto o calor para de esquentar a água e, ao invés disto, derrete o gelo, transformando-o em água.

A ciência em cozinhar

Mais experimentos indicados para crianças, envolvendo termodinâmica, podem ser encontrados no livro "The Science of Cooking" (livro em inglês cujo título é A ciência em cozinhar), de Peter Barnham's. O autor , professor na University of Bristol, do Reino Unido, explica como os princípios da termodinâmica estão envolvidos na preparação de comidas e no ato de cozinhar. No livro, ele se aprofunda na química dos alimentos, discutindo como isso contribui para o sabor de comidas específicas. Barnham ainda explora o papel da termodinâmica na cozinha com muitos capítulos que apresentam experiências baseadas em comida que as próprias crianças podem fazer.

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Referências

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