MAPA – TERMODINÂMICA II – 51_2026
A Segunda Lei da Termodinâmica é um dos pilares mais instigantes da Física clássica e estatística, pois impõe um sentido preferencial para a evolução de todos os sistemas naturais, definindo o que o astrônomo Arthur Eddington cunhou como a “Seta do Tempo”. Diferente de outras leis fundamentais que são simétricas temporalmente, a termodinâmica estabelece que em sistemas isolados a entropia total nunca diminui, o que explica por que o calor flui espontaneamente do corpo quente para o frio e por que certos fenômenos de mistura são intrinsecamente irreversíveis.
No cotidiano, a observação da dispersão de uma substância em um fluido permite visualizar como o aumento da desordem microscópica e a distribuição de energia entre os microestados de um sistema levam ao equilíbrio térmico
Sua tarefa é realizar um experimento de difusão térmica para observar o aumento da entropia e a irreversibilidade dos processos naturais. Para isso, utilize materiais de baixo custo disponíveis em sua residência.
Materiais necessários:
3 copos de vidro transparentes e idênticos.
Água em três estados:
Gelada, aproximadamente 0 ºC (misturar com gelo e remover o gelo antes do experimento)
Em temperatura ambiente.
Aproximadamente 100 ºC (não utilizar água fervendo)
Corante alimentício líquido (ou café/chá concentrado).
Cronômetro (celular).
Termômetro (opcional).
Procedimento:
Preencha cada copo com o mesmo volume de água, um com cada temperatura.
Pingue uma gota de corante simultaneamente em cada copo.
Observe e cronometre o tempo necessário para que o corante se espalhe completamente (atinja o equilíbrio) em cada recipiente.
Registre o processo com fotografias (início e fim) para anexar ao relatório.
Elaboração do Relatório Técnico-Pedagógico
Após a execução, você deve redigir um documento seguindo a estrutura e as limitações de linhas abaixo:
Introdução (máximo de 5 linhas): Contextualize a Segunda Lei da Termodinâmica e defina brevemente o conceito de entropia como uma medida da desordem ou probabilidade de estados de um sistema.
Objetivos (máximo de 3 linhas): Demonstre a relação entre a temperatura e a velocidade de difusão, correlacionando o fenômeno com a irreversibilidade temporal.
Discussão (máximo de 12 linhas): Analise os dados coletados. Explique, sob a ótica da Termodinâmica Estatística, por que o corante se espalha mais rápido na água quente e por que o processo inverso (o corante se reagrupar em uma gota) é estatisticamente impossível.
Conclusão (máximo de 5 linhas): Resuma a importância de integrar a experimentação prática ao ensino de conceitos abstratos de física.
Instruções de Entrega
Evidências: Insira no mínimo duas fotos do seu experimento (uma da montagem e uma do resultado final).
Gráfico: Utilize o Excel ou GeoGebra para criar um esboço do comportamento observado (Tempo de Difusão vs. Temperatura) e anexe ao relatório.
Modelo: Utilizar regras da ABNT para realizar do relatório.
Faculdade: Unicesumar
