Aula 112 — Lei de Boyle: transformação isotérmica
50 minObjetivo geral
Compreender a Lei de Boyle, que relaciona pressão e volume de um gás à temperatura constante.
Objetivos específicos
- Enunciar a Lei de Boyle (transformação isotérmica)
- Aplicar a fórmula P1×V1 = P2×V2
- Resolver problemas de transformação isotérmica
Conhecimentos prévios
- Variáveis de estado de um gás
Recursos didáticos
- Quadro
- Slides
- Gráfico P×V de uma isoterma
Desenvolvimento da aula
Acolhida e Sondagem
5 min · Ausubel (aprendizagem significativa)Sondar o que os alunos já sabem sobre o tema, retomando a aula anterior e conectando com o conhecimento prévio.
Problematização Inicial
5 min · Bachelard (obstáculo epistemológico)Se eu comprimir o ar dentro de uma bomba de encher pneu, sem deixar a temperatura mudar, o que acontece com a pressão?
Desenvolvimento Conceitual
20 min · Exposição dialogadaApresentar a Lei de Boyle: para uma quantidade fixa de gás à temperatura constante (transformação isotérmica), a pressão e o volume são inversamente proporcionais — P1×V1 = P2×V2. Explicar o porquê físico: reduzir o volume aumenta a frequência de colisões das partículas com as paredes do recipiente, aumentando a pressão. Apresentar o gráfico P×V de uma isoterma (curva de hipérbole).
Resolução Guiada
10 min · Vygotsky (zona de desenvolvimento proximal)Resolver em conjunto problemas de aplicação da Lei de Boyle.
Exercícios de Fixação
7 min · Prática independenteExercícios sobre a Lei de Boyle.
Síntese e Fechamento
3 min · ConsolidaçãoRetomar os pontos-chave da aula e conectar com a próxima aula do módulo.
Avaliação formativa
Verificação da aplicação correta da fórmula P1×V1 = P2×V2.
Lista de exercícios
1. Um gás ocupa 4 L a 2 atm. Se for comprimido para 2 L, mantendo a temperatura, qual a nova pressão?
Gabarito: P1×V1 = P2×V2 → 2×4 = P2×2 → P2 = 8/2 = 4 atm.
2. Por que reduzir o volume de um gás (a temperatura constante) aumenta sua pressão?
Gabarito: Porque as partículas ficam mais próximas e colidem com mais frequência contra as paredes do recipiente, aumentando a força por unidade de área (pressão).
Observações e extensão
Próxima aula: Lei de Charles.