Atividades sobre Formas de propagação do calor com gabarito — 7º ano (EF07CI03)

Quando recebo uma habilidade como a EF07CI03 no planejamento do bimestre, a primeira sensação é de que o texto oficial é bonito, mas difícil de virar aula. Eu leio, releio e fico pensando: como uma turma de 7º ano vai entender isso numa terça-feira de manhã, com ventilador quebrado e a garrafa térmica esquecida no armário?

Foi exatamente essa dúvida que me levou a organizar uma sequência simples: explicar as formas de propagação do calor com exemplos do cotidiano escolar, usar materiais que já existem na escola e, só depois, avaliar. Abaixo compartilho como penso essa habilidade e as questões que uso.

O que a habilidade EF07CI03 pede, de verdade?

Utilizar o conhecimento das formas de propagação do calor para justificar a utilização de determinados materiais (condutores e isolantes) na vida cotidiana, explicar o princípio de funcionamento de alguns equipamentos (garrafa térmica, coletor solar etc.) e/ou construir soluções tecnológicas a partir desse conhecimento.

Na prática, a habilidade pede que o aluno saia da memorização de definições e consiga usar a ideia de condução, convecção e radiação para explicar coisas concretas: por que a panela tem cabo de plástico, por que a garrafa térmica mantém o café quente, por que o coletor solar fica escuro e posicionado para o sol. Ou seja, o foco é justificar escolhas de materiais e entender o funcionamento de equipamentos, não decorar nomes. Ela também conversa com o objeto de conhecimento de máquinas simples e com a história das máquinas térmicas, o que dá margem para contextualizar a aula.

Como trabalhar EF07CI03 em sala?

Algumas ideias que funcionam sem gastar nada:

• Experimento da colher: prenda com cera ou manteiga pequenas bolinhas em uma colher de metal e outra de madeira, aqueça a ponta e observe a ordem em que as bolinhas caem. Os alunos percebem a condução sem precisar de equipamento caro.
• Garrafa térmica desmontada: se a escola tiver uma garrafa térmica quebrada, mostre as camadas e pergunte o que cada uma impede. É uma aula que os alunos lembram.
• Debate sobre a casa: peça que descrevam uma cozinha ou uma sala e identifiquem onde há isolamento, onde há condução e onde a convecção do ar faz diferença no conforto térmico.
• Garrafas ao sol: deixe duas garrafas, uma metálica e uma plástica, ao sol por meia hora e discuta o resultado antes de revelar a resposta.

Como avaliar essa habilidade?

Uma boa questão desse código precisa cobrar a aplicação do conceito a uma situação, não apenas a lembrança do termo. Quando a prova só pede a definição de convecção, o aluno acerta por memória e eu não sei se ele entendeu. Prefiro questões com um cenário curto, como uma garrafa, um cabo ou uma panela, e perguntas que exigem escolher o mecanismo ou o material certo.

Erros comuns que eu mesmo já cometi: confundir condutor com isolante, achar que a convecção acontece no vácuo, e pensar que a radiação precisa de contato. Vale destacar esses equívocos nas alternativas erradas, porque eles aparecem nas respostas dos alunos.

Questões prontas de EF07CI03 (com gabarito comentado)

Estas são questões reais do acervo do GeraProva para o código. Use com a turma e depois discuta cada alternativa.

Questão 1: materiais que dificultam a passagem de calor

Em uma atividade, a turma comparou cinco materiais usados em objetos do dia a dia: plástico, cobre, alumínio, ferro e aço. O professor explicou que alguns materiais dificultam a passagem de calor, enquanto outros facilitam essa passagem.

Qual dos materiais citados é geralmente considerado um bom isolante térmico?

• ✅ A) Plástico — O plástico dificulta a passagem de calor e, por isso, é geralmente considerado um bom isolante térmico. Cobre, alumínio, ferro e aço são metais e conduzem o calor com mais facilidade.
• ❌ B) Aço — O aço é uma liga metálica e, como outros metais, conduz o calor mais facilmente que o plástico.
• ❌ C) Ferro — O ferro é um metal que permite a condução de calor, não sendo geralmente classificado como bom isolante térmico.
• ❌ D) Cobre — O cobre é um metal com alta condutividade térmica, portanto facilita a passagem de calor em vez de isolá-la.
• ❌ E) Alumínio — O alumínio é um metal e conduz o calor com facilidade, sendo usado em panelas e outros objetos que precisam transferir calor.

Questão 2: função da camada plástica do cabo

Em um cabo elétrico, um fio de metal é recoberto por uma camada de plástico. O metal conduz a corrente elétrica, enquanto o plástico fica na parte externa do cabo.

Qual é a principal função da camada de plástico que recobre o fio do cabo?

• ❌ A) Fazer a corrente elétrica circular mais rapidamente. — O isolamento não aumenta a velocidade da corrente elétrica; sua função é dificultar a passagem da corrente para fora do fio.
• ✅ B) Impedir que a corrente elétrica alcance pessoas e outros materiais. — O plástico é um material isolante. Ele dificulta a passagem da corrente elétrica para fora do fio, ajudando a evitar choques e contatos indesejados.
• ❌ C) Diminuir a quantidade de metal usada no cabo. — A camada plástica recobre o metal, mas não tem como função reduzir a quantidade de material condutor do fio.
• ❌ D) Transformar a energia elétrica em energia térmica. — A transformação de energia elétrica em calor pode ocorrer em aparelhos ou resistores, mas não é a função principal do revestimento plástico.
• ❌ E) Conduzir a corrente elétrica pelo cabo. — A condução da corrente é realizada principalmente pelo fio metálico, não pela camada plástica isolante.

Questão 3: forma de propagação do calor no vácuo

Durante uma demonstração, uma lâmpada aquece um objeto colocado dentro de uma câmara quase sem ar. Mesmo sem contato com o ar, o objeto recebe energia térmica.

Com base na situação descrita, identifique a forma de propagação de calor que ocorre no vácuo.

• ❌ A) Ausência de propagação de calor — O vácuo impede a condução e a convecção, mas não impede a transferência de energia térmica por ondas eletromagnéticas.
• ❌ B) Condução e convecção — A condução precisa de contato entre partículas, e a convecção precisa do movimento de um fluido. Nenhuma das duas ocorre no vácuo.
• ❌ C) Condução — A condução ocorre principalmente pelo contato direto entre partículas de um material. Ela não é a forma de propagação do calor no vácuo.
• ✅ D) Radiação — A radiação é a única forma de propagação de calor que não precisa de um meio material. Por isso, a energia térmica pode atravessar o vácuo por meio de ondas eletromagnéticas.
• ❌ E) Convecção — A convecção depende do movimento de um fluido, como o ar ou a água. Como o vácuo não possui fluido, esse processo não ocorre nele.

Questão 4: aquecimento da água numa panela

No aquecimento de água numa panela sobre fogo, qual é o modo principal de transferência de calor que aquece a maior parte do líquido e por quê?

• ❌ A) Radiação é a única forma de aquecer a água numa panela, pois não precisa de contato entre as partes. — A radiação pode transferir energia sem contato, mas não é a única forma envolvida no aquecimento da água na panela.
• ❌ B) A temperatura da água só aumenta pelo contato direto com o fogo; a convecção é irrelevante. — Esse raciocínio atribui o aquecimento apenas ao contato direto e desconsidera que o movimento da água distribui calor pelo líquido.
• ❌ C) Condução é o principal modo de transferência de calor, pois o líquido não se move ao ser aquecido. — Esse raciocínio considera que o líquido permanece parado. Na situação descrita, a água aquecida se movimenta, portanto essa explicação não identifica o mecanismo principal.
• ❌ D) Evaporação é a única forma de aquecer a água numa panela, pois transforma o líquido em vapor. — A evaporação transforma parte da água líquida em vapor, mas não é o modo principal de transferência de calor que aquece a maior parte do líquido.
• ✅ E) Convecção; o aquecimento gera correntes no líquido que transportam energia térmica por movimento de porções de água. — Ao ser aquecida, a água se movimenta: porções mais quentes sobem e porções mais frias descem. Esse movimento distribui calor pela maior parte do líquido.

Questão 5: alavancas de alumínio e de madeira sob fricção

Uma oficina em Recife anotou condutividades térmicas: Alumínio 205 W/m·K; Aço 50 W/m·K; Madeira 0,12 W/m·K. Analisando esses dados, ao usar duas alavancas idênticas (uma de alumínio, outra de madeira) sob fricção prolongada, qual consequência térmica é esperada?

• ❌ A) Ambas não trocarão calor com as mãos do operador, pois condução só ocorre em líquidos. — Incorreto: condução ocorre em sólidos; as alavancas conduzem calor para as mãos com base na condutividade.
• ❌ B) A de madeira conduzirá calor mais rápido que a de alumínio, aquecendo todo o braço em pouco tempo. — Incorreto: madeira é isolante com baixa condutividade, não espalha calor tão rapidamente quanto o alumínio.
• ❌ C) A alavanca de alumínio reduzirá o atrito por conduzir calor, exigindo menos esforço. — Incorreto: condução térmica não reduz necessariamente atrito; esforço mecânico depende de forças, não de como o calor é dissipado.
• ❌ D) A de madeira produzirá mais calor total que a de alumínio pelo mesmo trabalho realizado. — Incorreto: a quantidade de energia dissipada por atrito depende do trabalho; material afeta distribuição, não necessariamente a energia total gerada.
• ✅ E) A alavanca de alumínio difundirá o calor rapidamente ao longo do braço, podendo aquecer as partes afastadas mais que a de madeira. — Correto: maior condutividade do alumínio espalha o calor ao longo da peça, aquecendo regiões distantes do ponto de fricção.

Questão 6: duas garrafas expostas ao sol

Duas garrafas deixadas ao sol por 30 minutos: uma metálica opaca e outra plástica translúcida. A água na garrafa metálica ficou mais quente.

Explique esse resultado relacionando condução, convecção e radiação.

• ❌ A) A água na garrafa plástica aqueceu mais por ser translúcida. — Ser translúcido não significa que o plástico transfira mais calor à água que o metal. Além disso, o texto informa que a água metálica ficou mais quente.
• ❌ B) Ambas as garrafas aqueceram igualmente pois estão no sol. — Estar ao Sol não garante aquecimento igual: os materiais podem transferir calor à água de maneiras diferentes.
• ❌ C) Convecção é a única responsável pelo aquecimento da água. — Essa ideia atribui o aquecimento apenas ao movimento da água. Mas a energia solar chega por radiação e passa da garrafa à água por condução.
• ✅ D) A radiação aquece; o metal conduz melhor, e a convecção distribui calor na água. — A energia do Sol chega às garrafas por radiação. O metal conduz calor melhor que o plástico, transferindo-o à água, e a convecção ajuda a distribuir o calor pela água. A opacidade, por si só, não permite concluir que a garrafa absorve mais radiação.
• ❌ E) A garrafa plástica absorve mais radiação solar que a metálica. — A transparência ou translucidez não basta para concluir que o plástico absorve mais radiação solar. O enunciado não informa qual garrafa absorve mais.

Para fechar e dar o próximo passo

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As questões acima servem como ponto de partida: adapte os enunciados à realidade da sua turma e confira sempre o gabarito com o seu planejamento. O GeraProva ajuda a economizar tempo na montagem, mas a decisão pedagógica continua sendo sua.