XIII JORNADA DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO – JEPEX 2013 – UFRPE: Recife, 09 a 13 de dezembro.
CONSTRUÇÃO DE UM MANÔMETRO SIMPLES PARA ABORDAR
O CONCEITO DE PRESSÃO NO ENSINO MÉDIO
Ivo Diego de Lima Silva1, Renata Flávia Ferraz do Nascimento 2, Ingredy Aianne Gomes Sá3, Andréa Monteiro Santana
Silva Brito4.
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Introdução
Segundo Pietrocola (2006), os conteúdos científicos abordados em sala de aula do ponto de vista dos alunos são
representados apenas por palavras e símbolos, onde seus significados estão ligados à superficialidade de conceitos e
fórmulas. Assim se deve a importância de adotar novas estratégias didáticas para contextualizar o conteúdo aplicado na
sala de aula. Existem várias críticas referentes ao ensino tradicional que trata os alunos somente como ouvinte das
informações expostas pelo professor, onde tais informações quase sempre, não se relacionam com os conhecimentos
prévios adquiridos pelos discentes durante a sua vida (GUIMARÃES, 2009, p.198). Tendo em vista essa problemática,
pode-se trabalhar com diversos conceitos considerando suas aplicações no cotidiano. Dentre os assuntos abordados em
sala de aula, que geralmente não são bem compreendidos pelos alunos, são os conceitos que envolvem o estudo da
pressão.
No experimento de Torricelli para a obtenção do valor da pressão externa, foi trabalhado com uma torre de
mercúrio, que era constituída por um tubo longo de vidro onde selou um dos lados e encheu-o com mercúrio e o
inverteu em um béquer (Figura 1) percebeu-se que a coluna de mercúrio do tubo caiu até que se igualasse a pressão
externa, então foi utilizado métodos matemáticos para encontrar a relação da altura da coluna h e a pressão atmosférica
P. Então encontrou-se para calcular esta pressão a seguinte fórmula:
eq. 1
A eq. 1 mostra que a pressão P, exercida pela coluna de mercúrio é proporcional à altura da coluna, o mercúrio
introduzido em um tubo selado tende a igualar sua altura com a pressão externa, portanto, pode ser usada como um
parâmetro para a determinação da pressão externa (ATKINS, 2006 p.237).
Os manômetros (Figura 2) são dispositivos usados para medir a pressão do interior dos recipientes de laboratório,
são tubos em forma de U em um dos lados ligado ao recipiente do experimento e o outro lado do tubo pode estar aberto
ou fechado, onde a pressão no sistema é igual à da atmosfera quando os níveis do líquido em cada braço do tubo em U
são iguais (ATKINS, 2006, p.236). A representação matemática para o cálculo da pressão é P= dgh e se o instrumento
for do tipo aberto à pressão externa deverá ser considerada então P= Pext + dhg.
Para abordar o conceito de pressão em sala de aula um manômetro simples foi construído por alunos do primeiro ano
do ensino médio da Escola de Referência em Ensino Médio Cornélio Soares para que eles pudessem compreender o
assunto de forma mais significativa. Neste trabalho foi apresentado o conceito de pressão aos estudantes e, a partir
desses conceitos os alunos puderam calcular a pressão exercida por um gás, liberado por uma reação química dentro de
um recipiente.
Material e métodos
Materiais Utilizados:
1m de mangueira 1,5mm; Tabua de madeira 50X50 cm; Tabuas de madeira 10x15 cm; 4 Abraçadeiras; 1 Papel
milimetrado; 1 Régua de 30 cm; 1 Rolha; 1 Frasco de maionese vazio; 8 parafusos; 1 Durepox; Vinagre e Bicarbonato
de Sódio.
Procedimento:
1
Graduando do curso Licenciatura Plena em Química da Unidade Acadêmica de Serra Talhada na Universidade Federal Rural de Pernambuco
(UAST/UFRPE). Fazenda Saco, S/N, Serra Talhada, PE, CEP 56900-000. E-mail: [email protected] (bolsista PIBID)
Graduanda do curso Licenciatura Plena em Química da Unidade Acadêmica de Serra Talhada na Universidade Federal Rural de Pernambuco
(UAST/UFRPE). Fazenda Saco, S/N, Serra Talhada, PE, CEP 56900-000. E-mail: [email protected] (bolsista PIBID)
3
Graduanda do curso Licenciatura Plena em Química da Unidade Acadêmica de Serra Talhada na Universidade Federal Rural de Pernambuco
(UAST/UFRPE). Fazenda Saco, S/N, Serra Talhada, PE, CEP 56900-000. E-mail: [email protected] (bolsista PIBID)
4
Professora Adjunta da área de química da Unidade Acadêmica de Serra Talhada, Universidade Federal Rural de Pernambuco, Fazenda Saco,
Serra Talhada - PE, CEP 96900-000. Email: [email protected]
2
XIII JORNADA DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO – JEPEX 2013 – UFRPE: Recife, 09 a 13 de dezembro.
Inicialmente os alunos foram orientados a montar o manômetro. Usou-se duas tábuas como base, e uma maior como
sustentação para a mangueira que foi presa por 4 abraçadeiras para ela adquir o formato de “U”. Adicionou-se 30 ml
de água destilada na mangueira (Figura 3).
Um frasco de maionese vazio com 2 furos na tampa foi acoplado, um dos buracos foi utilizado para encaixar a ponta
da mangueira e o outro para inserir o vinagre e bicabornato de sódio para provocar a reação quimica, após a reação é
tampado com uma rolha para que não haja vazamento do gás. Utilizou-se papel milimetrado para marcar a diferença do
nível da agua após a reação conforme Figura 4.
Resultados e Discussão
A construção do manômetro implicou na contextualização do tema de pressão que geralmente é trabalhado em sala
de aula a partir de metodologias teóricas. A montagem desta ferramenta que visa quantificar a pressão dentro de um
recipiente provocou grande interesse nos alunos do 1º ano que o fabricaram e apresentaram na feira de Química da
escola onde se conseguiu a quinta colocação de treze trabalhos apresentados.
De acordo com o depoimento de um dos alunos que participou do projeto, o mesmo não tinha um conceito
fundamentado antes da atividade, não conseguiam explicar e dar um exemplo prático, como pode ser observado na fala:
“...Antes do trabalho não sabia o que era pressão”
Depois foi indagado para este aluno o que define o conceito de pressão, por meio do experimento.
“...O que eu entendi de pressão é que é uma força aplicada a uma determinada área, para calcular usa a seguinte
fórmula P=F/A, um exemplo disso é sapato comum e um sapato de salto alto se duas pessoas de mesmo peso calçar os
dois podemos dizer que o sapato de salto alto oferece maior pressão por que sua área diminui em relação com o sapato
comum ...”.
Ele também relatou sobre a contribuição do manômetro para aprender sobre o conceito de pressão:
“... O manômetro ajudou para que nós alunos, pudéssemos observar o efeito da pressão do gás formado pela reação
química.”
Portanto o desenvolvimento do manômetro simples agiu como ferramenta para contextualização no ensino dos
conceitos relacionados à pressão e contribuiu para um breve entendimento do comportamento de reações químicas de
carbonatos e ácidos que liberam gás com um dos produtos, através das observações vistas no laboratório com a reação
do bicarbonato de sódio (NaHCO3) e vinagre (CH3COOH).
Agradecimentos
Aos alunos do 1º ano do EREM Cornélio Soares; À CAPES/PIBID pela bolsa; À UAST/UFRPE
Referências
PIETROCOLA, M. Curiosidade e Imaginação – os Caminhos do Conhecimento nas Ciências, nas Artes e no Ensino. In:
CARVALHO, A.M.P. (ORG.). Ensino de Ciências: unindo a Pesquisa e a Prática. São Paulo: Pioneira Thomson
Learning, 2006. p. 119-133.
GUIMARÃES, C. C. Experimentação no Ensino de Química: Caminhos e Descaminhos Rumo à Aprendizagem
Significativa, Revista Química Nova na Escola, p.198, Vol. 31, Nº 3, Agosto 2009.
ATKINS, Petter; JONES, Loretta, Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente, 3ª
edição, Editora Bookman, p. 236-237, Ano 2006.
XIII JORNADA DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO – JEPEX 2013 – UFRPE: Recife, 09 a 13 de dezembro.
Fonte: ATKINS, 2006 p. 237
Figura 01: Esquema de um barômetro
Figura 02: Manômetro em U
Figura 03: Construção do manômetro
Figura 04: Manômetro versão final