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Plano de aula > Ciências > 7º ano > Matéria e Energia

Plano de aula - Tipos de Motores

Plano de aula de Ciências com atividades para 7° ano do Ensino Fundamental sobre motores de combustão

Plano 04 de 5 • Clique aqui e veja todas as aulas desta sequência

Plano de aula alinhado à BNCC • POR: João Paulo Trindade dos Santos

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Sobre esta aula select-down

Slide Plano Aula

Este slide não deve ser apresentado para os alunos, ele apenas resume o conteúdo da aula para que você, professor, possa se planejar.

O motor à combustão externa consiste em um pistão que se move dentro de uma câmara conforme o vapor entra e se expande e, por pressão do gás, o pistão é movimentado. O vapor é proveniente do aquecimento da água, na região da caldeira, onde também há lenha (ou carvão) que fornece o calor necessário para a formação do vapor. A presença da fonte fria, desenvolvida por Watts, possibilitou maior rendimento desse motor. O motor de combustão externa, recebeu essa denominação pois o combustível é “queimado” ou gerado em um local diferente da câmara do pistão.

Já no motor de combustão interna, como o próprio nome diz, a combustão (a reação de queima do combustível) ocorre na câmara de combustão onde também se encontra o pistão. Uma válvula permite a entrada da mistura de ar com o combustível e, conforme o pistão sobe, essa mistura é comprimida e consequentemente explode, gerando energia que empurra o pistão, gerando trabalho e torque. Imediatamente após a explosão uma segunda válvula se abre e os produtos dessa combustão saem pelo escapamento e o pistão inicia a descida.

Materiais necessários para a aula: seringas de diâmetro distintas, e miçangas.

Atividades impressas, disponíveis neste link: <https://nova-escola-producao.s3.amazonaws.com/SyjcEsnUftxuBKPp9kGjaGegwzWDYCRgcp65eeHEdfqdGt6GVV88fu8b3fVS/atividade-para-impressao-motores-cie7-04me04.pdf>.

Computadores para os grupos com os textos indicados no slide 8 (se não for possível, imprima os dois textos para todos os grupos da sala).

Resolução das atividades 1, 2 e 3: <https://nova-escola-producao.s3.amazonaws.com/PmuQaGUQgmp997u3nprpAE7j64Z3szuJFPvHKdFQnYapCYfAUuuKAeX7DEJT/resolucao-da-atividade-motores-cie7-04me04.pdf>.

Nos Materiais complementares tambem estao disponiveis gifs de máquinas térmicas

Materiais de apoio:

“Motor a Vapor “, Portal São Francisco, disponível em <https://www.google.com.br/amp/s/www.portalsaofrancisco.com.br/mecanica/motor-a-vapor>, acesso 7 de Setembro de 2018.

SANTIAGO, E., “Motor a Vapor”, InfoEscola, disponível em <https://www.google.com.br/amp/s/www.infoescola.com/termodinamica/motor-a-vapor/amp/>. acesso 7 de Setembro de 2018.

“Motores de Combustão Externa - Histórico do Desenvolvimento - Do Aeolopolito à Máquina à Vapor de Watt”, Motores de Combustão, disponível em < http://motoresdecombustao.blogspot.com/2014/09/desenvolvimento-dos-motores-de.html>, acesso em 23 de setembro de 2018.

FOGAÇA, J. R. V., “Funcionamento do Motor de Combustão Interna”, disponível em <https://m.mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/funcionamento-motor-combustao-interna.htm>, acesso em 7 de Setembro de 2018.

FOGAÇA, J., “Funcionamento Do Motor de Combustão”, Brasil Escola, disponível em < https://m.brasilescola.uol.com.br/quimica/funcionamento-motor-combustao.htm>, acesso em 7 de Setembro de 2018

LANA, C. R., “ A Química do Automóvel(1): Combustão da Gasolina e do Álcool”, UOL Educação, disponível em <https://educacao.uol.com.br/disciplinas/quimica/quimica-do-automovel-1-combustao-da-gasolina-e-do-alcool.htm>, acesso 8 de Setembro de 2018

Título da aula select-down

Slide Plano Aula

Tempo sugerido: 2 minutos

Orientações: Mostre ou leia esse slide para a sala. Diga que nesta aula será discutida diferentes tipos de motores utilizados em meios de transportes, como trens, carros e caminhões, por exemplo. Estimule os alunos perguntando:

  • “Vocês sabem como funciona o motor de uma carro ou caminhão?”
  • “Vocês conhecem a história do desenvolvimento dos motores e dos automóveis?”

Deixe-os responderem livremente, pois o desenvolvimento aula irá contribuir para que eles cheguem às respostas desejadas.

Nas unidades CIE7_05ME e CIE7_06ME serão tratados com mais detalhes temas como a história dos combustíveis e das máquinas térmicas, a revolução industrial, novas tecnologias e novos materiais, compondo e aprofundando a temática desta aula.

CONTEXTO select-down

Slide Plano Aula

Tempo sugerido: 5 minutos

Orientações: Mostre ou leia esse slide para a sala. Diga que nesta aula será discutida a diferença entre um motor à vapor (de combustão externa) e um motor de carro (de combustão interna). Neste momento pergunte: “Vocês sabem diferenciar um motor à vapor e um motor de carro?”

As respostas podem ser variadas, desde “Um usa vapor e o outro combustível”, “motor à vapor é antigo, da revolução industrial e o motor do carro é moderno”. Caso obtenha uma resposta similar a esta última, lembre-os que o motor a vapor marcou a primeira revolução industrial, no século XVIII, já o motor a combustão interna (dos carros e caminhões), foi uma das tecnologias que marcaram o século XIX, durante a segunda revolução industrial, portanto, não é assim tão moderno. Lembre-se também que existem diferentes tipos de motor, cada um adequado a um tipo de máquina: trens, carros, caminhões etc.



QUESTÃO DISPARADORA select-down

Slide Plano Aula

Tempo sugerido: 3 minutos

Orientações: Leia a questão disparadora e diga que existem motores com 1,2, 3, 4, 6 e 8 pistões. Sendo o mais comuns 4 pistões, em veículos, contudo, locomotivas não necessitam mais que 2. Deixe que cada grupo levante hipóteses sobre as razões dessas diferenças. Peça para anotarem nos cadernos (ou anote no quadro) as hipóteses para que possam ser retomadas ao final da aula.

MÃO NA MASSA select-down

Slide Plano Aula

Tempo sugerido: 30 minutos

Orientações: Divida os alunos em grupos de 3 ou 4 membros. Entregue a Atividade 1 impressa aos aluno, com os motores expostos neste slide, disponível neste link: <https://nova-escola-producao.s3.amazonaws.com/SyjcEsnUftxuBKPp9kGjaGegwzWDYCRgcp65eeHEdfqdGt6GVV88fu8b3fVS/atividade-para-impressao-motores-cie7-04me04.pdf>,
Peça para observarem o tamanho de cada motor e anotarem todas as diferenças que puderem observar.
Faça perguntas que os oriente nas observações:

  • “No motor à esquerda (motor a vapor ou combustão externa), qual o combustível que queima? Onde ocorre a queima do combustível? O que move o pistão?”
    No motor à vapor há a caldeira, um local em que a água é aquecida, a partir da queima do carvão ou lenha.
  • “No motor à direita, onde ocorre a combustão?
    Já no motor à combustão, o combustível misturado ao ar é comprimido, pelos pistões, a pressão e uma faísca na cabeça do cilindro provoca a explosão (combustão do combustível).
  • “Qual energia que é utilizada para movimentar o pistão e realizar trabalho?”
    A energia gerada na combustão, no caso do motor de combustão interna, ou pela expansão dos gases, no motor a combustão externa, que será utilizada para manter o pistão em movimento e realizar trabalho.

Dê 5 minutos para que eles observem as imagens e respondam às questões da Atividade 1.

Materiais necessários para a aula: seringas de diâmetro distintas, e miçangas.

Atividades impressas, disponíveis neste link: <https://nova-escola-producao.s3.amazonaws.com/SyjcEsnUftxuBKPp9kGjaGegwzWDYCRgcp65eeHEdfqdGt6GVV88fu8b3fVS/atividade-para-impressao-motores-cie7-04me04.pdf>.

Computadores para os grupos com os textos indicados no slide 8 (se não for possível, imprima os dois textos para todos os grupos da sala).

Resolução das atividades 1, 2 e 3: <https://nova-escola-producao.s3.amazonaws.com/PmuQaGUQgmp997u3nprpAE7j64Z3szuJFPvHKdFQnYapCYfAUuuKAeX7DEJT/resolucao-da-atividade-motores-cie7-04me04.pdf>.

MÃO NA MASSA select-down

Slide Plano Aula

Orientações: Entregue a Atividade 2 para os alunos. Peça para que cada grupo realize o experimento com as seringas.

Explique que a força que fizerem sobre o êmbolo, fará o ar sair com uma determinada velocidade, logo quanto maior a força exercida, mais veloz o ar sairá e movimentará a miçanga. Contudo existe uma força mínima que fará o êmbolo se movimentar, e, quanto maior essa força mínima que movimenta o êmbolo, mais difícil será por o veículo em movimento, como também pará-lo (1º Lei de Newton -Inércia).

Anote essa consideração no quadro. Peça para testarem essas duas situações:

  • Realizando uma força grande e observando o quanto é possível mover o objeto.
  • Realizando pouca força, a suficiente para mover lentamente o êmbolo.

Para essa aula é necessário que cada grupo perceba que, embora a força aplicada para mover a seringa menor seja menor, essa não tem “força” suficiente para mover objeto, percorrendo a mesma distância que a seringa maior. Para que isso seja visível, talvez seja necessário colocar uma miçanga ou outro objeto pequeno e redondo que seja facilmente deslocado quando soprado, como bolinhas e sementes. Portanto, coloque uma miçanga (ou algo semelhante) próximo à ponta da seringa e observe o que acontece quando o êmbolo é empurrado.

Peça para eles compararem o que acontece quando o experimento é feito com as seringas de diferentes diâmetros e que respondam a Atividade 2. Permita 15 minutos para esta etapa.

MÃO NA MASSA select-down

Slide Plano Aula

Orientações: Disponibilize computadores para que os alunos leiam os textos indicados no slide. Caso não seja possível, imprima cada um dos textos e entregue para os grupos junto com a folha de “Atividade 3”. Diga a eles que os textos trazem de forma simples o funcionamento e as partes mais importantes dos motores térmicos. Cada um dos textos auxiliará na resolução da Atividade 3.

Texto 1: PANSIERI,R. C., E OLIVEIRA,L.D.C., Diferença entre motores de carro: Motor a combustão externa e interna, Motores de Carros, disponível em < http://motoresdecarrosrdf.blogspot.com/2016/12/motor-de-combustao-interna-e-externa.html>, acesso 24 de setembro de 2018.

Texto 2: FOGAÇA, J.V., Funcionamento do Motor à Combustão Interna, Mundo Educação, disponível em <https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/funcionamento-motor-combustao-interna.htm>, acesso 24 de setembro de 2018.

Peça aos grupos que leiam e respondam às questões da Atividade 3. Para todas as atividades você encontra um gabarito, disponível neste link: <https://nova-escola-producao.s3.amazonaws.com/PmuQaGUQgmp997u3nprpAE7j64Z3szuJFPvHKdFQnYapCYfAUuuKAeX7DEJT/resolucao-da-atividade-motores-cie7-04me04.pdf>.

Permita 15 minutos para esta etapa da atividade.

Abaixo, segue mais um texto, opcional, que retrata a diferença entre o motor de 2 tempos, usados em ferramentas, como motoserra, bicicletas motorizadas e geradores à combustível, e o motor de 4 tempos, usado geralmente em veículos:

Texto Opcional: “Diferença entre motores 2 e 4 tempos”, Royal Fic, disponível em < https://www.royalfic.com.br/diferencas-entre-motores-2-e-4-tempos/>, acesso em 24 de setembro de 2018.

SISTEMATIZAÇÃO select-down

Slide Plano Aula

Tempo sugerido: 10 minutos

Orientações: Organize com os grupos uma coleta seletiva das respostas para as Atividades 1, 2 e 3. Permita que um grupo por vez responda e veja se algum outro grupo respondeu algo diferente. Se sim, peça que expliquem e junto com a classe, apoiado pelos textos, pelo experimento e pelas imagens e animações dos motores, sistematize o conhecimento adquirido. Não esqueça que você tem o gabarito à disposição para orientá-lo na discussão.

Os motores se diferenciam pelo local onde ocorre a combustão, externa ou interna. Cada um deles tem suas características, vantagens e desvantagens. Os motores de combustão interna são menores e mais leves, o que possibilita serem utilizados em veículos de pequeno porte, como automóveis ou caminhões. Os de combustão externa, embora bastante potentes, são muito grandes e são adequados para veículos grandes, como os trens ou navios a vapor. O número de pistões também influencia, especialmente nos motores pequenos a combustão interna: a soma do trabalho de cada um deles possibilita mover um automóvel, por exemplo. Portanto, a escolha do motor depende do veículo e cada motor apresenta propriedade de funcionamento, como tamanho, volume, autonomia e rendimento proporcional ao veículo.

Em relação à questão 3, aproveite para explorar com os alunos o fato de que nunca todo o calor gerado na combustão é transformado em energia mecânica: parte dele é perdido para o ambiente e parte para o sistema de resfriamento (arrefecimento) do motor. Ou seja, nem toda energia química do combustível (o calor gerado na sua queima) se transforma em trabalho. O esquema mostra como é baixo o rendimento de máquinas térmicas, por volta de 30% apenas.

Se achar interessante, em outra aula poderá realizar o projeto de máquina a vapor proposto pelo Portal Ciência na Mão:

“A Máquina a Vapor”, Ciência na Mão, disponível em <http://www.cienciamao.usp.br/tudo/exibir.php?midia=rip&cod=_amaquinaavapor-termologia-txttem0018>, acesso 8 de Setembro de 2018

Caso queira aprodundar e entender melhor todos os ciclos termodinâmicos envolvidos nos motores à combustão, veja: CARDOSO, M., Ciclos termodinâmicos, InfoEscola, disponível em <https://www.infoescola.com/fisica/ciclos-termodinamicos/>, acesso 24 de setembro de 2018.

Resumo da aula

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Este slide não deve ser apresentado para os alunos, ele apenas resume o conteúdo da aula para que você, professor, possa se planejar.

O motor à combustão externa consiste em um pistão que se move dentro de uma câmara conforme o vapor entra e se expande e, por pressão do gás, o pistão é movimentado. O vapor é proveniente do aquecimento da água, na região da caldeira, onde também há lenha (ou carvão) que fornece o calor necessário para a formação do vapor. A presença da fonte fria, desenvolvida por Watts, possibilitou maior rendimento desse motor. O motor de combustão externa, recebeu essa denominação pois o combustível é “queimado” ou gerado em um local diferente da câmara do pistão.

Já no motor de combustão interna, como o próprio nome diz, a combustão (a reação de queima do combustível) ocorre na câmara de combustão onde também se encontra o pistão. Uma válvula permite a entrada da mistura de ar com o combustível e, conforme o pistão sobe, essa mistura é comprimida e consequentemente explode, gerando energia que empurra o pistão, gerando trabalho e torque. Imediatamente após a explosão uma segunda válvula se abre e os produtos dessa combustão saem pelo escapamento e o pistão inicia a descida.

Materiais necessários para a aula: seringas de diâmetro distintas, e miçangas.

Atividades impressas, disponíveis neste link: <https://nova-escola-producao.s3.amazonaws.com/SyjcEsnUftxuBKPp9kGjaGegwzWDYCRgcp65eeHEdfqdGt6GVV88fu8b3fVS/atividade-para-impressao-motores-cie7-04me04.pdf>.

Computadores para os grupos com os textos indicados no slide 8 (se não for possível, imprima os dois textos para todos os grupos da sala).

Resolução das atividades 1, 2 e 3: <https://nova-escola-producao.s3.amazonaws.com/PmuQaGUQgmp997u3nprpAE7j64Z3szuJFPvHKdFQnYapCYfAUuuKAeX7DEJT/resolucao-da-atividade-motores-cie7-04me04.pdf>.

Nos Materiais complementares tambem estao disponiveis gifs de máquinas térmicas

Materiais de apoio:

“Motor a Vapor “, Portal São Francisco, disponível em <https://www.google.com.br/amp/s/www.portalsaofrancisco.com.br/mecanica/motor-a-vapor>, acesso 7 de Setembro de 2018.

SANTIAGO, E., “Motor a Vapor”, InfoEscola, disponível em <https://www.google.com.br/amp/s/www.infoescola.com/termodinamica/motor-a-vapor/amp/>. acesso 7 de Setembro de 2018.

“Motores de Combustão Externa - Histórico do Desenvolvimento - Do Aeolopolito à Máquina à Vapor de Watt”, Motores de Combustão, disponível em < http://motoresdecombustao.blogspot.com/2014/09/desenvolvimento-dos-motores-de.html>, acesso em 23 de setembro de 2018.

FOGAÇA, J. R. V., “Funcionamento do Motor de Combustão Interna”, disponível em <https://m.mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/funcionamento-motor-combustao-interna.htm>, acesso em 7 de Setembro de 2018.

FOGAÇA, J., “Funcionamento Do Motor de Combustão”, Brasil Escola, disponível em < https://m.brasilescola.uol.com.br/quimica/funcionamento-motor-combustao.htm>, acesso em 7 de Setembro de 2018

LANA, C. R., “ A Química do Automóvel(1): Combustão da Gasolina e do Álcool”, UOL Educação, disponível em <https://educacao.uol.com.br/disciplinas/quimica/quimica-do-automovel-1-combustao-da-gasolina-e-do-alcool.htm>, acesso 8 de Setembro de 2018

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Tempo sugerido: 2 minutos

Orientações: Mostre ou leia esse slide para a sala. Diga que nesta aula será discutida diferentes tipos de motores utilizados em meios de transportes, como trens, carros e caminhões, por exemplo. Estimule os alunos perguntando:

  • “Vocês sabem como funciona o motor de uma carro ou caminhão?”
  • “Vocês conhecem a história do desenvolvimento dos motores e dos automóveis?”

Deixe-os responderem livremente, pois o desenvolvimento aula irá contribuir para que eles cheguem às respostas desejadas.

Nas unidades CIE7_05ME e CIE7_06ME serão tratados com mais detalhes temas como a história dos combustíveis e das máquinas térmicas, a revolução industrial, novas tecnologias e novos materiais, compondo e aprofundando a temática desta aula.

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Tempo sugerido: 5 minutos

Orientações: Mostre ou leia esse slide para a sala. Diga que nesta aula será discutida a diferença entre um motor à vapor (de combustão externa) e um motor de carro (de combustão interna). Neste momento pergunte: “Vocês sabem diferenciar um motor à vapor e um motor de carro?”

As respostas podem ser variadas, desde “Um usa vapor e o outro combustível”, “motor à vapor é antigo, da revolução industrial e o motor do carro é moderno”. Caso obtenha uma resposta similar a esta última, lembre-os que o motor a vapor marcou a primeira revolução industrial, no século XVIII, já o motor a combustão interna (dos carros e caminhões), foi uma das tecnologias que marcaram o século XIX, durante a segunda revolução industrial, portanto, não é assim tão moderno. Lembre-se também que existem diferentes tipos de motor, cada um adequado a um tipo de máquina: trens, carros, caminhões etc.



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Tempo sugerido: 3 minutos

Orientações: Leia a questão disparadora e diga que existem motores com 1,2, 3, 4, 6 e 8 pistões. Sendo o mais comuns 4 pistões, em veículos, contudo, locomotivas não necessitam mais que 2. Deixe que cada grupo levante hipóteses sobre as razões dessas diferenças. Peça para anotarem nos cadernos (ou anote no quadro) as hipóteses para que possam ser retomadas ao final da aula.

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Tempo sugerido: 30 minutos

Orientações: Divida os alunos em grupos de 3 ou 4 membros. Entregue a Atividade 1 impressa aos aluno, com os motores expostos neste slide, disponível neste link: <https://nova-escola-producao.s3.amazonaws.com/SyjcEsnUftxuBKPp9kGjaGegwzWDYCRgcp65eeHEdfqdGt6GVV88fu8b3fVS/atividade-para-impressao-motores-cie7-04me04.pdf>,
Peça para observarem o tamanho de cada motor e anotarem todas as diferenças que puderem observar.
Faça perguntas que os oriente nas observações:

  • “No motor à esquerda (motor a vapor ou combustão externa), qual o combustível que queima? Onde ocorre a queima do combustível? O que move o pistão?”
    No motor à vapor há a caldeira, um local em que a água é aquecida, a partir da queima do carvão ou lenha.
  • “No motor à direita, onde ocorre a combustão?
    Já no motor à combustão, o combustível misturado ao ar é comprimido, pelos pistões, a pressão e uma faísca na cabeça do cilindro provoca a explosão (combustão do combustível).
  • “Qual energia que é utilizada para movimentar o pistão e realizar trabalho?”
    A energia gerada na combustão, no caso do motor de combustão interna, ou pela expansão dos gases, no motor a combustão externa, que será utilizada para manter o pistão em movimento e realizar trabalho.

Dê 5 minutos para que eles observem as imagens e respondam às questões da Atividade 1.

Materiais necessários para a aula: seringas de diâmetro distintas, e miçangas.

Atividades impressas, disponíveis neste link: <https://nova-escola-producao.s3.amazonaws.com/SyjcEsnUftxuBKPp9kGjaGegwzWDYCRgcp65eeHEdfqdGt6GVV88fu8b3fVS/atividade-para-impressao-motores-cie7-04me04.pdf>.

Computadores para os grupos com os textos indicados no slide 8 (se não for possível, imprima os dois textos para todos os grupos da sala).

Resolução das atividades 1, 2 e 3: <https://nova-escola-producao.s3.amazonaws.com/PmuQaGUQgmp997u3nprpAE7j64Z3szuJFPvHKdFQnYapCYfAUuuKAeX7DEJT/resolucao-da-atividade-motores-cie7-04me04.pdf>.

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Orientações: Entregue a Atividade 2 para os alunos. Peça para que cada grupo realize o experimento com as seringas.

Explique que a força que fizerem sobre o êmbolo, fará o ar sair com uma determinada velocidade, logo quanto maior a força exercida, mais veloz o ar sairá e movimentará a miçanga. Contudo existe uma força mínima que fará o êmbolo se movimentar, e, quanto maior essa força mínima que movimenta o êmbolo, mais difícil será por o veículo em movimento, como também pará-lo (1º Lei de Newton -Inércia).

Anote essa consideração no quadro. Peça para testarem essas duas situações:

  • Realizando uma força grande e observando o quanto é possível mover o objeto.
  • Realizando pouca força, a suficiente para mover lentamente o êmbolo.

Para essa aula é necessário que cada grupo perceba que, embora a força aplicada para mover a seringa menor seja menor, essa não tem “força” suficiente para mover objeto, percorrendo a mesma distância que a seringa maior. Para que isso seja visível, talvez seja necessário colocar uma miçanga ou outro objeto pequeno e redondo que seja facilmente deslocado quando soprado, como bolinhas e sementes. Portanto, coloque uma miçanga (ou algo semelhante) próximo à ponta da seringa e observe o que acontece quando o êmbolo é empurrado.

Peça para eles compararem o que acontece quando o experimento é feito com as seringas de diferentes diâmetros e que respondam a Atividade 2. Permita 15 minutos para esta etapa.

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Orientações: Disponibilize computadores para que os alunos leiam os textos indicados no slide. Caso não seja possível, imprima cada um dos textos e entregue para os grupos junto com a folha de “Atividade 3”. Diga a eles que os textos trazem de forma simples o funcionamento e as partes mais importantes dos motores térmicos. Cada um dos textos auxiliará na resolução da Atividade 3.

Texto 1: PANSIERI,R. C., E OLIVEIRA,L.D.C., Diferença entre motores de carro: Motor a combustão externa e interna, Motores de Carros, disponível em < http://motoresdecarrosrdf.blogspot.com/2016/12/motor-de-combustao-interna-e-externa.html>, acesso 24 de setembro de 2018.

Texto 2: FOGAÇA, J.V., Funcionamento do Motor à Combustão Interna, Mundo Educação, disponível em <https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/funcionamento-motor-combustao-interna.htm>, acesso 24 de setembro de 2018.

Peça aos grupos que leiam e respondam às questões da Atividade 3. Para todas as atividades você encontra um gabarito, disponível neste link: <https://nova-escola-producao.s3.amazonaws.com/PmuQaGUQgmp997u3nprpAE7j64Z3szuJFPvHKdFQnYapCYfAUuuKAeX7DEJT/resolucao-da-atividade-motores-cie7-04me04.pdf>.

Permita 15 minutos para esta etapa da atividade.

Abaixo, segue mais um texto, opcional, que retrata a diferença entre o motor de 2 tempos, usados em ferramentas, como motoserra, bicicletas motorizadas e geradores à combustível, e o motor de 4 tempos, usado geralmente em veículos:

Texto Opcional: “Diferença entre motores 2 e 4 tempos”, Royal Fic, disponível em < https://www.royalfic.com.br/diferencas-entre-motores-2-e-4-tempos/>, acesso em 24 de setembro de 2018.

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Tempo sugerido: 10 minutos

Orientações: Organize com os grupos uma coleta seletiva das respostas para as Atividades 1, 2 e 3. Permita que um grupo por vez responda e veja se algum outro grupo respondeu algo diferente. Se sim, peça que expliquem e junto com a classe, apoiado pelos textos, pelo experimento e pelas imagens e animações dos motores, sistematize o conhecimento adquirido. Não esqueça que você tem o gabarito à disposição para orientá-lo na discussão.

Os motores se diferenciam pelo local onde ocorre a combustão, externa ou interna. Cada um deles tem suas características, vantagens e desvantagens. Os motores de combustão interna são menores e mais leves, o que possibilita serem utilizados em veículos de pequeno porte, como automóveis ou caminhões. Os de combustão externa, embora bastante potentes, são muito grandes e são adequados para veículos grandes, como os trens ou navios a vapor. O número de pistões também influencia, especialmente nos motores pequenos a combustão interna: a soma do trabalho de cada um deles possibilita mover um automóvel, por exemplo. Portanto, a escolha do motor depende do veículo e cada motor apresenta propriedade de funcionamento, como tamanho, volume, autonomia e rendimento proporcional ao veículo.

Em relação à questão 3, aproveite para explorar com os alunos o fato de que nunca todo o calor gerado na combustão é transformado em energia mecânica: parte dele é perdido para o ambiente e parte para o sistema de resfriamento (arrefecimento) do motor. Ou seja, nem toda energia química do combustível (o calor gerado na sua queima) se transforma em trabalho. O esquema mostra como é baixo o rendimento de máquinas térmicas, por volta de 30% apenas.

Se achar interessante, em outra aula poderá realizar o projeto de máquina a vapor proposto pelo Portal Ciência na Mão:

“A Máquina a Vapor”, Ciência na Mão, disponível em <http://www.cienciamao.usp.br/tudo/exibir.php?midia=rip&cod=_amaquinaavapor-termologia-txttem0018>, acesso 8 de Setembro de 2018

Caso queira aprodundar e entender melhor todos os ciclos termodinâmicos envolvidos nos motores à combustão, veja: CARDOSO, M., Ciclos termodinâmicos, InfoEscola, disponível em <https://www.infoescola.com/fisica/ciclos-termodinamicos/>, acesso 24 de setembro de 2018.

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