{"id":23379,"date":"2024-08-22T12:19:53","date_gmt":"2024-08-22T15:19:53","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/?p=23379"},"modified":"2024-08-22T14:43:39","modified_gmt":"2024-08-22T17:43:39","slug":"alunos-aprendem-fisica-num-laboratorio-cervejeiro-em-sertaozinho","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/alunos-aprendem-fisica-num-laboratorio-cervejeiro-em-sertaozinho\/","title":{"rendered":"Alunos aprendem f\u00edsica num laborat\u00f3rio cervejeiro em Sert\u00e3ozinho"},"content":{"rendered":"\n

A\u00e7\u00e3o educativa foi realizada em 2022 no Instituto Federal de Educa\u00e7\u00e3o, Ci\u00eancia e Tecnologia de S\u00e3o Paulo<\/a>, cujo resultado est\u00e1 na revista A F\u00edsica na Escola<\/a><\/em>.<\/p>\n\n\n\n

Aprender ci\u00eancia \u00e9 bem mais gostoso quando se pode fazer na pr\u00e1tica. Com essa ideia na cabe\u00e7a, docente de F\u00edsica do Instituto Federal de Educa\u00e7\u00e3o, Ci\u00eancia e Tecnologia de S\u00e3o Paulo<\/a>, campus Sert\u00e3ozinho, em parceria com professores de biologia e automa\u00e7\u00e3o, tendo em vista o car\u00e1ter interdisciplinar da a\u00e7\u00e3o, decidiu levar dois grupos com 20 alunos cada um da segunda s\u00e9rie do Ensino M\u00e9dio integrado ao curso t\u00e9cnico de Automa\u00e7\u00e3o Industrial para aprender sobre termologia e calorimetria no laborat\u00f3rio de cervejaria da entidade, que possui o Centro Interdisciplinar de Tecnologia Cervejeira (CEMTCerv).<\/p>\n\n\n\n

O resultado did\u00e1tico da a\u00e7\u00e3o realizada no segundo bimestre de 2022 \u00e9 relatada no artigo cient\u00edfico \u201cF\u00edsica e cerveja: aprendendo sobre termologia e calorimetria em uma cervejaria<\/a>\u201d, publicado em mar\u00e7o na revista A F\u00edsica na Escola<\/a>, peri\u00f3dico da Sociedade Brasileira de F\u00edsica (SBF). Participaram do estudo as professoras Giselle Alves Martins, Riama Coelho Gouveia e o professor Andr\u00e9 Luis Dias. \u201cEu fui conhecer o laborat\u00f3rio da cervejaria e pensei: nossa, mas tem um monte de coisa aqui que a gente podia usar em aulas pr\u00e1ticas de f\u00edsica! Tem aquecimento do mosto, resfriamento, controles de temperatura, aquecimento de diferentes formas\u201d, diz Riama, em entrevista ao Boletim SBF<\/a><\/strong>. Antes de entrar no laborat\u00f3rio, os professores discutiram os conceitos te\u00f3ricos com as classes no primeiro bimestre.<\/p>\n\n\n\n

De acordo com o estudo, a atividade did\u00e1tica envolveu as etapas de produ\u00e7\u00e3o cervejeira que ocorrem no laborat\u00f3rio de produ\u00e7\u00e3o de cerveja: brassagem, filtra\u00e7\u00e3o, fervura, whirlpool e trocador de calor. \u201cA mostura (ou brassagem) \u00e9 o processo de mistura do gr\u00e3o triturado com \u00e1gua. Nesse processo, tamb\u00e9m ocorrem altera\u00e7\u00f5es controladas de temperatura. Dependendo das inclina\u00e7\u00f5es das curvas de aquecimento, da temperatura e da dura\u00e7\u00e3o dos patamares, diferentes enzimas s\u00e3o ativadas para a quebra dos a\u00e7\u00facares, resultando em diferentes \u2018sabores\u2019 na cerveja\u201d, informa o estudo.<\/p>\n\n\n

\n
\"Fodo
Da esquerda para a direita est\u00e3o Andr\u00e9 Dias, Giselle Martins e Riama Coelho Gouveia, que aproveitaram o laborat\u00f3rio de cervejaria para ensinar a alunos de segundo grau termologia e calorimetria.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

No primeiro tanque de aquecimento, explica Riama, a transfer\u00eancia de temperatura da \u00e1gua \u00e9 auxiliada por p\u00e1s. \u201cOs alunos conseguiam ir l\u00e1 ver. E a\u00ed a gente mostrava a temperatura antes,  mostrava a temperatura depois que as p\u00e1s estavam em movimento para revelar o quanto isso influencia ou n\u00e3o na distribui\u00e7\u00e3o de temperatura. Eles foram com o term\u00f4metro dentro da \u00e1gua para ver que em pontos diferentes tinha temperaturas diferentes\u201d, diz a docente.<\/p>\n\n\n\n

Finalizadas as rampas de temperatura, o produto da brassagem \u00e9 separado em baga\u00e7o do malte e mosto l\u00edquido, na etapa chamada de filtra\u00e7\u00e3o. \u201cNessa etapa, o pr\u00f3prio baga\u00e7o serve como peneira enquanto o mosto recircula continuamente no tanque com o aux\u00edlio de uma bomba hidr\u00e1ulica. Conforme o mosto l\u00edquido se separa do baga\u00e7o, vai ficando menos turvo, sinalizando o final da filtra\u00e7\u00e3o. O mosto l\u00edquido passa ent\u00e3o para a fervura, que ocorre em altas temperaturas, para esteriliza\u00e7\u00e3o e adi\u00e7\u00e3o do l\u00fapulo. O l\u00fapulo adicionado passa, ent\u00e3o, por algumas transforma\u00e7\u00f5es, devido ao calor, para se tornar sol\u00favel em \u00e1gua, garantindo o amargor da cerveja\u201d, explica o estudo.<\/p>\n\n\n\n

Ap\u00f3s a fervura, \u00e9 necess\u00e1rio um novo processo de separa\u00e7\u00e3o dos res\u00edduos s\u00f3lidos do mosto, o whirlpool. O nome \u00e9 dado devido ao fato de a separa\u00e7\u00e3o ocorrer por movimentos circulares do mosto, utilizando uma bomba hidr\u00e1ulica. O fen\u00f4meno f\u00edsico que permite a separa\u00e7\u00e3o foi explicado por Einstein e \u00e9 conhecido como \u201cefeito x\u00edcara de ch\u00e1\u201d: a bomba hidr\u00e1ulica for\u00e7a o l\u00edquido a executar um movimento de rota\u00e7\u00e3o; por conta do atrito, o l\u00edquido pr\u00f3ximo \u00e0s paredes do recipiente acaba ficando com uma velocidade angular menor do que nas partes mais centrais e, pelo mesmo motivo, a velocidade angular do l\u00edquido que fica pr\u00f3ximo ao fundo \u00e9 menor do que o l\u00edquido nas partes superiores do recipiente; o resultado \u00e9 um movimento circular adicional do l\u00edquido, que carrega os res\u00edduos s\u00f3lidos, mais densos que o l\u00edquido, para baixo e para o centro. Pelo fato de o tanque possuir um formato c\u00f4nico, o res\u00edduo s\u00f3lido, conhecido como \u201ctrub\u201d, deposita-se no fundo do recipiente com o aux\u00edlio da for\u00e7a gravitacional.<\/p>\n\n\n\n

\u201cO Einstein fez um estudo profundo sobre essas quest\u00f5es, que tem rela\u00e7\u00e3o com o movimento browniano. E ele faz um modelo, inclusive com desenhos, que foi basicamente o que a gente reproduziu no nosso artigo, mostrando como que aconteceria, porque esses res\u00edduos s\u00f3lidos que est\u00e3o dispersos num l\u00edquido, se voc\u00ea faz um movimento nesse l\u00edquido, eles se concentram no centro\u201d, explica Riama.<\/p>\n\n\n\n

De acordo com o estudo, fechando o processo de produ\u00e7\u00e3o da cerveja, \u00e9 necess\u00e1ria a redu\u00e7\u00e3o de temperatura do mosto – o resfriamento – por meio de um trocador de calor. O mosto \u00e9, ent\u00e3o, conduzido a passar entre placas resfriadas com uma mistura de \u00e1gua e \u00e1lcool (a -4 \u00b0C) e, transferindo calor para a mistura, atinge a temperatura adequada para o processo de fermenta\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

Segundo Riama, esses foram os quatro processos iniciais que foram usados para compartilhar com os estudantes sobre calorimetria e termologia. Os estudantes conseguiram aprender na pr\u00e1tica sobre os v\u00e1rios tipos de term\u00f4metros, as trocas de calor e a f\u00edsica que envolve todo o m\u00e9todo inicial de produ\u00e7\u00e3o da bebida. Ela explica que eles ficaram impressionados especialmente com o processo final dessa primeira etapa de fabrica\u00e7\u00e3o, na qual o l\u00edquido quente \u00e9 resfriado ao passar por uma serpentina que est\u00e1 em contato com a mistura de \u00e1gua e \u00e1lcool a -4 graus, para que a \u00e1gua n\u00e3o congelasse e fosse capaz de resfriar o l\u00edquido.<\/p>\n\n\n\n

Considerando que a produ\u00e7\u00e3o de cerveja da etapa de mostura at\u00e9 a transfer\u00eancia para o fermentador \u00e9 relativamente longa, em torno de 5 horas, e que os alunos s\u00e3o menores de idade, a atividade did\u00e1tica n\u00e3o produziu \u201ccerveja de verdade\u201d. As etapas foram realizadas apenas com \u00e1gua sendo indicado os pontos que os ingredientes s\u00e3o inseridos, e o foco passou a ser nos fen\u00f4menos relacionados a termologia e calorimetria.<\/p>\n\n\n\n

E o resultado dessa a\u00e7\u00e3o foi excepcional. \u201cEles mostraram que tinham identificado os conceitos da f\u00edsica que estavam l\u00e1 na produ\u00e7\u00e3o da cerveja. Ent\u00e3o, basicamente, todos os grupos falaram de calor espec\u00edfico, falaram de troca de calor, falaram de controle de temperatura. Ent\u00e3o, eles tinham conseguido identificar aquilo que a gente tinha estudado na aula de f\u00edsica, l\u00e1 no processo de produ\u00e7\u00e3o de cerveja\u201d, diz Riama. Que mais professores se inspirem nos exemplos de transmitir saber cient\u00edfico pela pr\u00e1tica e pelo l\u00fadico, para que possam nascer novos professores e novos cientistas.<\/p>\n\n\n\n

(Colaborou Roger Marzochi)<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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