Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sudeste de Minas Gerais Campus Barbacena. A ALIMENTAÇÃO NO ENSINO DA TERMOQUÍMICA.

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1 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sudeste de Minas Gerais Campus Barbacena. A ALIMENTAÇÃO NO ENSINO DA TERMOQUÍMICA. Autores: Camila Mourão Goulart Isabella de Avelar Santos Jonas Moreira Leijoto Orientadores: Adalgisa Reis Mesquita Vanézia Liane da Silva Barbacena Setembro de 2012

2 A ALIMENTAÇÃO NO ENSINO DA TERMOQUÍMICA Camila Mourão Goulart¹, Isabella de Avelar Santos¹, Jonas Moreira Leijoto¹, Vanézia Liane da Silva¹, Adalgisa Reis Mesquita¹ 1. IF Sudeste MG Campus Barbacena Palavras chave: termoquímica, alimentos, calorímetros. Introdução: A termoquímica é um conteúdo interdisciplinar de grande dificuldade de entendimento para os alunos, pois estuda forças que eles consideram invisíveis e complexas. Termoquímica é o estudo da quantidade de calor liberada ou absorvida durante as reações químicas e/ou fenômenos físicos e sua importância se dá porque o calor é a forma mais frequente de variação de energia que acompanha estas reações. Calorimetria é o estudo e a medição desta quantidade de calor, que, por sua vez, é expressa em calorias (cal). Uma caloria é a quantidade de calor necessária para elevar de 14,5ºC para 15,5ºC a temperatura de 1g de água. O calor é definido como a energia transferida de um corpo para o outro em virtude da diferença de temperatura entre eles. O calorímetro é o aparelho utilizado para medir a quantidade de calor. Um dos mais simples é o calorímetro de água que se fundamenta no equilíbrio térmico. A quantidade de calor cedida (QC) pelo corpo (ou pela reação) é igual à quantidade de calor recebida (Qr) pela água. A quantidade de calor recebida pela água (ou qualquer outra substância) é da dada pela equação 1. Qr = m c ΔT, Equação 1 em que m = massa da substância (g), c = calor específico da substância (cal/gºc) e Δt = variação de temperatura. 3

3 As aulas sobre este assunto envolvem muita teoria, com o uso de fórmulas e leis, o que, muitas vezes, impede o aluno de perceber a presença desse importante conteúdo nos fenômenos presentes em seu dia a dia. Os alimentos são os combustíveis do corpo. Durante o nosso metabolismo, eles se queimam (oxidação) e a energia resultante dessa oxidação é utilizada no funcionamento do organismo, ou seja, na manutenção da temperatura do corpo, no funcionamento dos diversos órgãos, em nossos movimentos, etc.. Baseando-se nessa informação, o projeto veio com a necessidade de aprimorar os conceitos trabalhados em Termoquímica, buscando aliar teoria e prática no ensino da Química. Com a prática o aluno modifica a informação transmitida pelo professor em conhecimento, que será importante para visualizar e compreender fenômenos químicos presentes no cotidiano e em seu organismo como, por exemplo, a obtenção de energia do corpo humano através da alimentação. O projeto pretende trabalhar com diferentes calorímetros, explicando seu funcionamento e construção, determinar a quantidade de calorias presentes em alimentos normalmente ingeridos pelos adolescentes e abordar a interpretação do rótulo de alimentos. O foco passou a ser a construção de materiais que auxiliem na compreensão da calorimetria, e aproximem o conteúdo em questão à realidade do aluno. Os rótulos dos alimentos devem apresentar tabelas nutricionais constando os valores energéticos dos alimentos. Estes dados devem ser legíveis e de fácil interpretação, possibilitando aos consumidores escolher a partir dessas informações. Entretanto observa-se rótulos confusos, com diferentes padrões unitários (Kcal, cal e Cal). Apresenta-se, então, o objetivo de facilitar a leitura e a compreensão de rótulos em relação à unidade caloria, instigando os alunos a uma análise crítica do que é oferecido para o consumo. Metodologia: 1 Aplicação de um questionário com o intuito de conhecer os hábitos alimentares dos alunos do Curso Técnico em Química Integrado ao Ensino Médio do IF Sudeste MG Campus Barbacena.

4 2 Classificação dos dados e elaboração de uma tabela com a relação de alimentos mais citados. 3 Montagem dos calorímetros. Foram construídos dois calorímetros. O calorímetro 1 é simples e foi elaborado com uma lata de refrigerante cortada na parte superior, com aberturas laterais, para permitir a entrada de oxigênio, e encampada com jornal, com o intuito de reduzir as perdas de calor para o ambiente. Um prendedor de papeis (clipes) foi adaptado ao interior da lata para servir de sustentação do alimento a ser queimado. Sobre a câmera de combustão (lata de refrigerante) foi colocado um erlenmeyer contendo um determinado volume de água, cuja temperatura foi monitorada. Tentando minimizar a perda de calor observada nos resultados com o calorímetro 1 optou-se pela construção de um segundo calorímetro. O calorímetro 2 foi construído utilizando um recipiente de zinco como câmera de combustão e foi revestido com papel emborrachado. Orifícios laterais também foram abertos nesse calorímetro. Um prego anexado a uma rolha de garrafa foi colocado no fundo desse recipiente, para servir como suporte ao alimento. Acima da rolha se encontrava um recipiente de metal (lata de achocolatado) contendo água, coberto por uma tampa ajustável feita do mesmo material, que possuía uma abertura para entrada do termômetro. 4 Seleção e preparação dos alimentos. Foram selecionados alimentos entre os mais consumidos pelos alunos (dados obtidos nas entrevistas) e com possibilidade de serem analisados pela metodologia sugerida. Todos os alimentos selecionados foram deixados em estufa a 60ºC por 24 horas e foram resfriados a temperatura ambiente dentro de um dessecador contendo sílica gel.

5 5 Determinação do calor de combustão dos alimentos selecionados. Uma massa conhecida do alimento foi colocada no calorímetro para sofrer combustão, o calor da mesma era absorvido pela água. A temperatura da água foi monitorada com termômetro de laboratório. A variação de temperatura da água, durante os experimentos, foi registrada e o cálculo do calor de combustão dos alimentos foi obtido utilizando-se a equação 1. A massa do alimento foi determinada em balança semi-analítica (antes e após a combustão). Os experimentos foram realizados em triplicata para cada alimento e para cada calorímetro. 6 Comparar os dados obtidos experimentalmente com os valores informados nos rótulos dos alimentos ou disponíveis na literatura. As embalagens dos alimentos testados foram fotografadas para análise de erros nas tabelas nutricionais. Resultados obtidos: Após análise dos questionários os alimentos mais citados pelos alunos nas entrevistas realizadas encontram-se na tabela 1. Tabela 1: Alimentos mais consumidos pelos alunos do IFSEMG Campus Barbacena. Alimentos Achocolatado em pó Amendoim tipo japonês Batata frita Biscoito salgado sabor churrasco Biscoito salgado sabor pão na chapa Biscoito salgado sabor presunto Biscoito tipo wafer sabor Marca A B C D E F G

6 chocolate Biscoito de polvilho Bolo Chocolate ao leite com confeito brigadeiro Chocolate em pó Iogurte com polpa de morango Leite integral Pão de queijo Pão francês Presunto cru ou fresco Queijo tipo minas Refrigerante de cola Refrigerante de cola (zero açúcar) H I J K L L