Aula 113 — Lei de Charles: transformação isobárica
50 minObjetivo geral
Compreender a Lei de Charles, que relaciona volume e temperatura de um gás à pressão constante.
Objetivos específicos
- Enunciar a Lei de Charles (transformação isobárica)
- Aplicar a fórmula V1/T1 = V2/T2
- Resolver problemas de transformação isobárica
Conhecimentos prévios
- Lei de Boyle
- Conversão para Kelvin
Recursos didáticos
- Quadro
- Slides
- Exemplo de bexiga que murcha no frio
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)Por que uma bexiga cheia de ar, deixada num carro no sol quente, pode estufar e até estourar?
Desenvolvimento Conceitual
20 min · Exposição dialogadaApresentar a Lei de Charles: para uma quantidade fixa de gás à pressão constante (transformação isobárica), o volume e a temperatura (em Kelvin) são diretamente proporcionais — V1/T1 = V2/T2. Explicar o porquê físico: aumentar a temperatura aumenta a energia cinética das partículas, que se movem mais e ocupam mais espaço, expandindo o gás quando a pressão externa se mantém constante.
Resolução Guiada
10 min · Vygotsky (zona de desenvolvimento proximal)Resolver em conjunto problemas de aplicação da Lei de Charles.
Exercícios de Fixação
7 min · Prática independenteExercícios sobre a Lei de Charles.
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 V1/T1 = V2/T2, com temperatura em Kelvin.
Lista de exercícios
1. Um gás ocupa 2 L a 300 K. Se a temperatura subir para 600 K, mantendo a pressão, qual o novo volume?
Gabarito: V1/T1 = V2/T2 → 2/300 = V2/600 → V2 = (2×600)/300 = 4 L.
2. Por que aumentar a temperatura de um gás (a pressão constante) aumenta seu volume?
Gabarito: Porque as partículas ganham mais energia cinética e se movimentam mais, exigindo mais espaço para manter a mesma pressão.
Observações e extensão
Próxima aula: Lei de Gay-Lussac.