Abordando a entropia: trabalhando os conceitos de microestados e macroestados com alunos de segundo ano do ensino médio

Abstract

O presente estudo apresenta uma proposta de ensino da entropia, considerando os conceitos de microestados e macroestados para uso com alunos do segundo ano do ensino médio; para tanto, propõe-se uma adaptação da ideia de Nivaldo de Oliveira Gregio (ex-aluno do MNPEF): levar os conceitos de entropia e sua aplicação em sala de aula, através de vídeos e material didático concreto (painel, moedas, baralho, caixa de acrílico) com a finalidade de tratar de forma conceitual, com alguns exemplos, através de cálculos no nível preciso. A estatística e a probabilidade são partes fundamentais e subsidiam como ferramenta Matemática. A contagem de configurações possíveis precisa considerar critérios claros para identificar microestados diferentes. As práticas mostradas ao longo deste texto servem para facilitar a contagem dos diferentes microestados, porém são irrelevantes no sentido de definir-se o número de microestados de cada macroestado. A aparente trivialidade e as dúvidas geradas neste exercício de construção dos microestados possíveis consistem em aspecto essencial para a correta consideração da natureza probabilística dos fenômenos naturais. Conclui-se que, ao associar o aumento de entropia nas transformações irreversíveis com a degradação energética, influi no desenvolvimento da vida e no meio ambiente, demonstrando o caráter probabilístico da entropia. Finalmente, o intuito desse artigo é fornecer ferramentas para que o ensino da entropia possa ser feito de maneira mais significativa, mais participativa, levando o estudante a gostar de aprender novos conceitos.