CALORIMETRIA COM ARDUINO: CONSTRUÇÃO, OTIMIZAÇÃO E ANÁLISE ANALÍTICA DE UM CALORÍMETRO DE BAIXO CUSTO PARA O ENSINO DE FÍSICO-QUÍMICA
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Resumo
Este estudo aborda a iniciação científica do Ensino Médio, desenvolvida no projeto de extensão Articula Escolas. Introdução: A calorimetria possibilita analisar quantitativamente as trocas de calor, contribuindo para a compreensão dos fenômenos térmicos e de suas aplicações científicas e tecnológicas. A construção de um calorímetro de baixo custo integrado com Arduino e o planejamento sistemático para a coleta e análise analítica de dados experimentais podem aprimorar o processo de ensino e aprendizagem nas aulas de Físico-Química e melhorar a compreensão dos processos de conservação de energia. Objetivo geral: Validar o calorímetro de baixo custo com Arduino por meio de coleta de dados de reações químicas e aplicação de análise estatística. Objetivos específicos: 1) Planejar e estruturar uma metodologia de coleta de dados com rigor estatístico. 2) Implementar melhorias no equipamento para otimizar a precisão e a confiabilidade. 3) Coletar dados de múltiplas reações químicas com repetibilidade adequada. Metodologia: Cálculos de estatística descritiva: média, desvio padrão, coeficiente de variação; Identificação de outliers utilizando critérios estatísticos; Construção de gráficos para visualização de dados; Análise comparativa de precisão antes e depois de melhorias; Discussão sobre exatidão e confiabilidade dos resultados. Resultados esperados: Equipamento validado; Calorímetro com Arduino calibrado e otimizado; Análise estatística completa: Média, desvio padrão, coeficiente de variação e identificação de outliers para cada reação; Competências desenvolvidas: Experimentação científica, análise analítica de dados, comunicação científica. Conclusões: Este projeto mostra que é possível desenvolver competências científicas em alunas do ensino médio, principalmente na área de Físico-Química, com equipamentos de baixo custo que geram dados confiáveis. A proposta é um modelo replicável para escolas com poucos recursos, integrando tecnologia (Arduino) ao ensino de Ciências e preparando as alunas para carreiras científicas. A inovação está em mudar o foco: da simples construção de equipamentos (obtida no estudo anterior) para a análise dos dados. Assim, as alunas aprendem estatística de forma prática e usam o Arduino na coleta de dados, seguindo o método científico com ciclos de coleta, análise, correção de problemas e melhoria contínua. Referência Bibliográfica: BRAGA, M. de N. da S.; PRESTES, C. F.; OLIVEIRA, V. G. de; MENEZES, J. A. de;CAVALCANTE, F. S. A.; ABREU LIMA, R. A importância das aulas práticas de Química no processo de ensino-aprendizagem no PIBID. Química Nova na Escola, v. 36, n. 2, p.101-108, 2014.