MEDIÇÃO E CONVERSÃO DE TEMPERATURA COM O SENSOR CITTIUS: EXPERIÊNCIA PRÁTICA NO ENSINO MÉDIO (Anais do Salão Inovação, Ensino, Pesquisa e Extensão, 2024)
No segundo ano do Ensino Médio, o estudo da calorimetria permite entender como o calor é transferido entre diferentes substâncias em processos físicos e químicos. Para facilitar essa compreensão, experimentos práticos são fundamentais, pois demonstram o calor como uma forma de energia térmica em movimento. Além disso, a calorimetria abrange temas como mudanças de estado, equilíbrio térmico, meios de propagação do calor e a conversão entre escalas termométricas, destacando a aplicação desses conceitos em situações do cotidiano. Em uma aula de física no Instituto Estadual Padre Francisco Garcia, foi realizada uma prática experimental voltada à medição de temperatura. O objetivo era observar as variações térmicas em diferentes condições e ambientes, utilizando um sensor de temperatura (Medidor Citius Multiparâmetros) para registrar as temperaturas em diversos locais e materiais. A prática teve início com a medição da temperatura ambiente no saguão da escola, que estava em 8°C às 8h30. Com essa medição, foi possível realizar conversões para as escalas Fahrenheit e Kelvin, aplicando os cálculos termométricos aprendidos em sala de aula. Ao final da aula, uma nova medição foi realizada, e a temperatura havia subido para 13°C, o que permitiu mais conversões de escalas e enendimento da amplitude térmica. Observou-se, assim, como a temperatura varia de acordo com fatores como o clima, a quantidade de pessoas no ambiente e se o espaço é aberto ou fechado. No final da aula, por exemplo, o saguão já estava com um número maior de estudantes, o que pode também ter contribuído para o aumento da temperatura. Na etapa seguinte, foram feitas medições em três béqueres contendo água em diferentes condições térmicas: um com água fervente, outro com água em temperatura ambiente e o último com água gelada. O mesmo sensor foi utilizado para garantir a precisão das medições. No laboratório de física da escola, o béquer com água fervente apresentou 85°C, o de água em temperatura ambiente registrou 12°C, e o de água gelada marcou 2°C. Esses resultados mostraram a variação significativa de temperatura em diferentes condições. Esse conceito foi reforçado ao colocar o béquer com água quente sobre o béquer com água gelada, ilustrando como o calor flui de regiões mais quentes para as mais frias, representando o equilíbrio térmico. A prática foi essencial para diferenciar os conceitos de calor e temperatura e aplicar os cálculos de conversão entre escalas termométricas. As medições feitas no saguão da escola e o uso de béqueres com água demonstraram, de forma prática, como o calor é transferido e como diferentes condições influenciam as medições térmicas. Essa experiência foi importante para a aplicação dos conceitos aprendidos em situações reais e para uma melhor compreensão dos fenômenos físicos e químicos, discutidos no campo da calorimetria. Caso a escola não possua um sensor de temperatura como o utilizado, um termômetro convencional pode ser utilizado como uma alternativa para as demonstrações realizadas neste trabalho. O sensor utilizado possui diversas outras funcionalidades que podem ser exploradas para a compreensão de diversos conceitos físicos, permitindo sua adaptação a diferentes experimentos e atividades didáticas. Depois dessas demonstrações, a turma passou a estudar os diferentes meios de propagação do calor e teve um bom desempenho. Foi possível compreender de forma prática as escalas termométricas, os conceitos básicos de calorimetria e suas aplicações no cotidiano.