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http://hdl.handle.net/11422/28939
| Type: | Tese |
| Title: | Entropia estatística e o ensino da segunda lei da termodinâmica |
| Author(s)/Inventor(s): | Moura, Marcos da Silva |
| Advisor: | Aguiar, Carlos Eduardo Magalhães de |
| Abstract: | Neste trabalho nós avaliamos uma proposta de ensino da segunda lei da termodinâmica, baseada no conceito estatístico de entropia e adequada a diferentes níveis de ensino. A proposta foi aplicada em turmas do ensino médio, cursos básicos da licenciatura em física e em química, turmas avan çadas da licenciatura em física e na pós-graduação em ensino de física. Para nossa análise, comparamos turmas que seguiram a abordagem estatística com turmas que tiveram a apresentação convencional (macroscópica) da segunda lei da termodinâmica. A comparação foi feita a partir da aplicação de um teste de compreensão conceitual sobre termodinâmica elaborado com base na pesquisa em ensino de física. Os resultados mostraram que a abordagem estatística levou a uma melhora significativa na compreensão da segunda lei pelos alunos dos cursos básicos e do ensino médio, com reflexos inclusive na aprendizagem de outros tópicos da termodinâmica. Para os cursos mais avançados, não encontramos evidências estatisticamente mensuráveis desses efeitos, possivelmente pelo pequeno tamanho dos grupos estudados. |
| Abstract: | In this work we evaluate a proposal for teaching the second law of ther modynamics, based on the statistical concept of entropy and suitable for different levels of teaching. The teaching proposal was applied in high-school classes, basic courses for future physics and chemistry teachers, advanced classes for future physics teachers, and a graduate (master’s) course in physics education. For our analysis, we compared classes that followed the statistical approach with classes that had the conventional (macroscopic) presentation of the second law of thermodynamics. The comparison was carried out by the application of a research based conceptual test on thermodynamics. The results showed that the statistical approach led to a significant improvement in the understanding of the second law by students of basic and high-school courses, with repercussions even on other topics of thermodynamics. For more advanced courses, we did not find statistically measurable evidence of these effects, possibly due to the small size of the studied groups. |
| Keywords: | Física Ensino Entropia Termodinâmica Physics Teaching Entropy Thermodynamics |
| Subject CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICA |
| Program: | Programa de Pós-Graduação em Ensino de Matemática |
| Production unit: | Instituto de Matemática |
| Publisher: | Universidade Federal do Rio de Janeiro |
| Issue Date: | May-2023 |
| Publisher country: | Brasil |
| Language: | por |
| Right access: | Acesso Aberto |
| Citation: | MOURA, Marcos da Silva. Entropia estatística e o ensino da segunda lei da termodinâmica. 2023. 213 f. Tese (Doutorado) – Programa de Pós-Graduação em Ensino de Matemática, PEMAT, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2023. |
| Appears in Collections: | Ensino de Matemática |
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