Eu acho! Se a gente desprezar essa perda, né? Porque essa diferença é de perda, quanto mais a gente vai melhorando mais vai diminuindo.
Fernanda retoma a questão da diferença de 1 grau, utilizando exemplos do cotidiano, onde 4 graus são significativos à percepção, já 1 grau não. Nesse caso, pergunta aos alunos se de fato essa diferença de 1 grau deve ser considerada.
Após alguns exemplos dados, os alunos concluem que apenas 1 grau não faz tanta diferença no experimento. Marcos diz: “Eu acho! [que...] se a gente desprezar essa perda, né!? Porque essa diferença é de perda, quanto mais a gente vai melhorando, mais vai diminuindo [a diferença]. Se a gente for desprezar as perdas...1 grau ele troca com o ambiente, com os recipientes, né? Troca calor com o que está sendo utilizado [recipiente, ambiente], se fosse perfeito aqui [ambiente completamente isolado]. Será que se a gente passasse de um [recipiente] pro outro [e] não perdesse nada, não perdesse calor nenhum, eu acho que seria perfeito”. Nesta fala, Marcos está tentando verbalizar a importância do isolamento térmico, que segundo ele é necessário para a obtenção exata da temperatura da mistura.
Os estudantes, através da atividade, percebem que, para volumes iguais a temperatura da mistura pode ser calculada pela média das temperaturas. Assim, ela questiona como calcular a temperatura da mistura para volumes diferentes. Marcos responde que a temperatura “é proporcional ao volume”. Diogo descreve os procedimentos para se obter o resultado do cálculo: “Como calcularia? Ah, você
pega a T do primeiro recipiente multiplicado pelo volume dele mais a T do segundo recipiente multiplicado pelo volume dele, dividido pelo volume dos recipientes.”
Há um longo debate, ocasionando uma predição sobre a concepção da fórmula para a temperatura da mistura utilizando volumes distintos. Após isso, Marcos pergunta à Fernanda se devem ser considerados os materiais, porém Fernanda lembra Marcos que os materiais são iguais, nesse caso, Diogo afirma: “Considera sempre o mesmo material. Aí o coeficiente c vai sair fora. [M: faz a expressão, manipula as variáveis, D: auxilia nas passagens]. Tem que isolar a temperatura”.
Marcos, finalmente, apresenta uma fórmula, ou resposta para a questão levantada pela atividade: “(T1V1 + T2V2)/(V1+V2) = Tm”. Fernanda sugere aos alunos executar o experimento com volumes diferentes. Os alunos executam o experimento e Marcos, manipulando a calculadora, obtém os seguintes valores: T1 = 14,7ºC, T2 = 66,4ºC, Tm = 33,ºC e Tméd = 35,38ºC. Diogo faz as contas utilizando a calculadora gráfica e Marcos confere visualmente.
Novamente, com o surgimento de uma diferença entre as temperaturas Tm e Tméd, Fernanda interroga os alunos se existe a possibilidade de ter algum erro na fórmula e Diogo afirma: “Na fórmula, eu acho que não. Só se for na hora de fazer o experimento”. Embora alunos refaçam os cálculos, a diferença entre a Tm e Tméd permanece, no caso, a diferença é de 2,38ºC.
Os alunos e a professora verificam a possibilidade de melhorar o resultado. Porém, Diogo relembra que a menor diferença obtida no experimento, de 1,2ºC, foi apontada quando o experimento foi realizado, considerando água fria despejada no recipiente com água quente. Nesse caso, Fernanda sugere que se variem os volumes. Marcos propõe colocar o mesmo volume, para constatar de fato se há mudança.
Os alunos fazem o experimento, os valores coletados são: T1 = 70,3ºC, T2 = 15,2ºC, Tm = 38,4ºC e Tméd = 40,4ºC. Diogo faz as contas na calculadora direto com o uso dos parênteses (a iniciativa da utilização dos parênteses foi manifestada pelo próprio aluno, caracterizando a facilidade de operação da calculadora) e no final constatam a diferença de 2ºC, que para o desapontamento de Marcos não era o 1 grau esperado.
Procurando uma maneira de associar os sucessivos resultados e suas características durante toda a seqüência de experimentos, Fernanda relembra o
resultado da primeira coleta, em que o valor da diferença era de aproximadamente 1 grau. Em seguida, retoma a questão da influência dos fatores externos no resultado do experimento. Diante do problema, a professora sugere que se refaça o experimento, alterando-se o volume. Os alunos dão continuidade ao experimento: Diogo mede as águas 100 mL fria e 300 mL quente, Marcos esquenta a água e Diogo manipula a calculadora, coletando os valores: T1 = 62,1ºC, T2 = 16,9ºC, Tm = 52,2ºC e Tméd = 50,8ºC. Diogo faz as contas na calculadora e Marcos acompanha.
Nesse momento, após sucessivas tentativas de aproximação de resultados, percebe-se a familiaridade dos alunos com as tecnologias informáticas ali presentes. A inibição encontrada inicialmente, devido à falta de habilidade com os mecanismos, não mais está sendo percebida. Os alunos interagem constantemente com as mídias, caracterizando um dos objetivos da proposta no experimento, e ao mesmo tempo conduzindo a reflexões constantes na pesquisadora sobre as conexões entre a Física e a Matemática, num ambiente de interação do CBL e calculadora gráfica.
Refeita a experiência e apurados os valores, todos discutem sobre o resultado (diferença de 1,4ºC entre as temperaturas) que, segundo os alunos, foi satisfatório.
Fazendo questão de recordar aos alunos de que dessa vez (a pedido deles) o experimento foi feito jogando-se água fria na água quente, a professora pergunta a eles se esse foi o fator da diminuição da diferença entre as temperaturas, em relação ao experimento anterior. Marcos responde que “na teoria não era pra ser não, né!? Acho que era pra ser a mesma coisa”. A professora reformula a questão e a direciona para Diogo, que responde: “Eu acho que também [concordando com o Marcos]”.
Utilizando as analogias do cotidiano, Fernanda emprega exemplos para verificar com os alunos se a diferença obtida é relevante no experimento. Ela utiliza a analogia da temperatura do corpo humano para verificar com os alunos se a diferença obtida no experimento deve ser relevante ou não.
Diogo levanta uma hipótese de que o tempo poderia influenciar nos resultados, por perceber a oscilação do CBL: “Ah, mas não sei essas variações não podem ter sido porque, quando a gente aperta pra travar os valores ele [o CBL] ainda tá oscilando, né, um pouquinho. É! Tá oscilando um pouquinho, o tempo que, às vezes, a gente demora pra colocar a outra água pode tá... Influenciando um pouco, porque vai passando o tempo, vai perdendo temperatura, buscando o
equilíbrio com o meio ambiente e isso também deve estar dando essa margem de erro aí. Fora o recipiente estar perdendo calor do líquido”.
Marcos concorda com a hipótese de Diogo e levanta outras variantes: “É! É aquela coisa que a gente faz; demora ou derruba um pouquinho, ou até trocar de sensor, tá contribuindo pra aumentar. Acho que é isso!”.
Fernanda, porém, reporta aos alunos que a questão levantada é a relevância da diferença encontrada em todas as medições desenvolvidas, ou seja, quanto são significativas as margens de erros.