Por que a desordem? Uma reflexão sobre o conceito de entropia em um curso superior de química.

Abstract

O presente trabalho teve como objetivo investigar como as concepções alternativas dos licenciandos, que cursam a disciplina de Físico Química I do curso de Química Licenciatura do Campus do Agreste – UFPE, acerca do nível microscópico da matéria podem influenciar no seu entendimento sobre o conceito de entropia. Para tanto, procedeu-se o levantamento bibliográfico de trabalhos de conclusão de curso do campus que abordassem o conceito, em seguida realizou-se uma investigação sobre as concepções alternativas dos discentes sobre entropia, para isso utilizou-se dois questionários, o primeiro os alunos responderam antes de estudar o conceito na disciplina de Físico-química I e o segundo após terem estudado. Os resultados obtidos a partir da pesquisa bibliográfica mostraram que existe uma escassez de pesquisas sobre a temática e que grande parte dos alunos continuam a associar o conceito de entropia ao termo desordem mesmo após cursarem a disciplina. Com relação a investigação sobre as concepções dos alunos percebeu-se que a utilização de analogias envolvendo objetos macroscópicos apenas reforça a ideia da entropia em termos da desordem, fazendo com que os alunos adquiram uma concepção equivocada sobre o conceito. Além disso, a cada 4 alunos cerca de 3 alunos não conseguem relacionar o conceito de entropia com o nível microscópico da matéria, visto que, não compreendem o conceito de microestado e a grande maioria não faz associação com os níveis de energia, fatores que são essenciais para a construção do conceito de entropia sob a ótica da termodinâmica estatística, mesmo após terem cursado a disciplina de Físico-química I. Nesse sentido, uma estratégia que pode auxiliar no processo de ensino aprendizagem do conceito é utilizar de alguns recursos didáticos disponíveis na literatura que abordam o conceito sob o ponto de vista da termodinâmica estatística, destacando pontos essenciais como microestados, níveis de energia e distribuição estatística. A partir desses recursos, elaborou-se uma sequência didática visando oferecer um suporte na construção de um modelo conceitual de entropia condizente com o que é exigido pela comunidade científica.