Física Plano de Aula Ensino Médio Churrasco

Física
Plano de Aula Ensino Médio
Churrasco termodinâmico
Bloco de Conteúdo
Física
Conteúdo
Temperatura e dilatação
Conteúdo relacionado
Este plano de aula está ligado à seguinte reportagem de VEJA:
O Teste do Churrasco
Conteúdos
Termodinâmica, dilatação dos corpos e transmissão do calor
Objetivos
Analisar e discutir os efeitos da propagação do calor na preparação dos alimentos
Tempo sugerido
Três aulas
Um bom churrasco é uma refeição que poucos rejeitam. No ponto, bem ou mal
passado, esse prato acabou se tornando uma parte da cultura nacional. Originário do Sul
do país, disseminou-se para todo o território brasileiro e também para outros países,
servindo como causa ou finalidade para inúmeros encontros familiares e fraternais. VEJA
faz um balanço das melhores formas de fazê-lo, incluindo algumas técnicas modernas,
que podem suscitar uma discussão com a turma a respeito das propriedades calóricas
dos alimentos e como elas influem na hora de prepará-los.
Atividades
1ª aula - Transmissão do calor
Verifique entre a turma quem gosta de churrasco. Como eles preferem comer a
carne? Bem passada, mal passada ou ao ponto? Qual a diferença entre elas? Como se
prepara um bom churrasco? Que parte da carne eles acham mais saborosa? Alguém já
comeu frutas ou vegetais assados, como batata, cebola, banana ou abacaxi? Questione,
então, sobre os conhecimentos físicos envolvidos na preparação do churrasco. Anote as
sugestões da classe no quadro, enfatizando que o calor que cozinha os alimentos é o
mesmo estudado na Física. Explique que esse será o objeto das próximas atividades.
Divida a classe em grupos e leia a reportagem com eles. Proponha que discutam
as seguintes questões: quais são os mecanismos de transmissão do calor envolvidos na
preparação do churrasco? É possível falar em calor específico da linguiça ou, nesse caso,
seria mais adequado utilizar o conceito de capacidade térmica? Por quê? Qual a relação
disso com os cinco erros à grelha apontados na reportagem? Aguarde alguns minutos
para que os grupos discutam e registrem suas hipóteses e depois socialize os resultados,
pedindo que cada representante relate as conclusões obtidas.
Finalize a aula chamando a atenção dos alunos para o fato de que, na preparação
dos alimentos numa churrasqueira, eles podem ficar cozidos ou assados, devido,
principalmente, a dois tipos de propagação do calor: por irradiação (do carvão, do fogo de
uma churrasqueira a gás ou da chapa quente no equipamento elétrico) e por condução
entre as moléculas constituintes da carne. Por esses motivos, a carne deve ficar a certa
distância do fogo (para assar sem queimar). Além disso, parte do calor gerado se
transmite por convecção do ar em volta da peça de carne. Por isso, a grelha não pode
ficar cheia, assim como as prateleiras de uma geladeira, para facilitar esse processo. Já o
calor que tosta a “casquinha” da carne é o que se propaga por condução entre o metal da
grelha e o alimento que nela esta encostado. Como a condutividade térmica do metal é
muito maior que a da carne, a porção em contato com a chapa esquenta mais
rapidamente que o miolo, resultando numa superfície grelhada. Também é importante
observar que os alimentos têm massas diferentes e são constituídos por diversas
substâncias, o que confere capacidade térmica diferente para cada um (conceito mais
apropriado que calor específico, nessa situação). Isso se traduz em tempos de cozimento
diferentes. Por isso não devemos misturar alimentos distintos e de tamanhos variados no
mesmo espeto.
2ª aula - Alimentação e energia
Com os grupos formados, solicite que cada um relacione o que seria um churrasco ideal.
Que tipo de carne? Quem comeria salada? Pães, farofa, frutas, arroz etc.? Qual o líquido
consumido durante o churrasco: refrigerantes, sucos, água?
Em seguida, distribua a tabela abaixo e peça que todos calculem a quantidade de
calorias que cada grupo consumiria nesse churrasco ideal. Para isso, eles devem estimar
quantos gramas de cada alimento/bebida cada pessoa ingere e, a partir disso, avaliar o
consumo do grupo e o valor calórico correspondente. Proponha, ainda, as seguintes
questões: supondo que o churrasco dure duas horas, qual seria a potência consumida
pelos grupos de alunos? Quantas lâmpadas de 100 watts poderiam ser mantidas acesas
durante essas duas horas com a energia consumida por eles? Sabendo que, enquanto
dança, um adolescente consome aproximadamente 7 calorias/minuto, quanto tempo cada
aluno deveria dançar para consumir toda a energia ingerida durante o churrasco?
Enquanto os grupos trabalham, prepare uma tabela no quadro para que o representante
de cada equipe anote os resultados obtidos para cada uma dessas questões. Socialize os
resultados e discuta-os, chamando a atenção para a necessidade de uma alimentação
saudável e equilibrada.
Alimentos e suas calorias
Valores calóricos aproximados para
porções de 100gFonte:
http://www.pr4.ufrj.br/valor_calorico_
dos_alimentos.htm e
http://www.cdof.com.br
3ª aula - Calor e temperatura
Retome a atividade anterior e a reportagem de VEJA. Peça que os alunos
escrevam as temperaturas constantes no texto em Kelvin e Fahrenheit. Depois, proponha
o seguinte problema: é possível uma temperatura de -300º F? E de -300º C? E de -300K?
Por quê? Aguarde alguns minutos e socialize os resultados com a classe. Em seguida,
assinale que, além da transmissão do calor, ocorre também a dilatação térmica das
substâncias envolvidas no aquecimento. Com base nas temperaturas indicadas no artigo,
em qual das churrasqueiras a grelha deve se dilatar mais?
Após isso, distribua o gráfico abaixo para os grupos e peça que avaliem
aproximadamente a dilatação térmica de cada modelo de churrasqueira apresentado.
Para tanto, eles devem estimar um tamanho para as churrasqueiras, além de discutir a
respeito do material utilizado para confeccioná-las. Apresente o quadro “Mundo Quente”
(abaixo) e converse com os alunos sobre a existência de temperaturas bastante elevadas
à nossa volta.
O gráfico mostra quantos milímetros seriam acrescidos a uma barra de 1 metro de
comprimento (de cada um dos materiais) aquecida a 100oC. Os sólidos que melhor se
dilatam são os metais, principalmente o chumbo, o zinco e o alumínio. Vidro e porcelana,
por outro lado, dilatam-se pouco.
Mundo quente
Embora não percebamos, nosso mundo está cercado de altíssimas temperaturas.
A tabela abaixo mostra alguns valores de temperatura bastante elevados para fontes de
calor que fazem parte do nosso cotidiano.
A temperatura das lâmpadas incandescentes é aquela atingida pelo filamento
metálico em seu interior.
Fonte: Handkook of Elementary Physics, de N.Koshkin e M. Shirkevich; Foreign Languages
Publishing House
Está aula está em:
Disponível em: <http://revistaescola.abril.com.br/ensino-medio/churrasco-termodinamico531339.shtml> Acesso em 30 jun. 2010.