Por: Adílio Jorge Marques
Introdução
A finalidade deste trabalho é mostrar brevemente a relação entre a Física e seu ensino com o estudo do meio ambiente, conforme diretrizes atuais no Brasil e no mundo, mostrando a importância da cultura ambiental para o homem. O Meio Ambiente pode ser uma excelente proposta para tema transversal no Ensino Fundamental (antigo 1º grau) e Ensino Médio (antigo 2º grau), conforme nomenclatura brasileira, além de disciplina curricular. A Educação mundial necessita incluir a compreensão da natureza, dos meios de preservação da fauna e da flora, em especial o Brasil, rico nestes aspectos. Também a importância da água, por ser vital ao surgimento e manutenção da vida assim como pela abundância com que se apresenta na natureza.
Após cada seção proponho simples propostas de harmonização com o meio que nos cerca, buscando ilustrar a relação homem-natureza, reforçando interiormente naqueles que as realizarem a convicção de que estamos unidos em um grande sistema. Após alguns minutos, retorne sempre ao estado natural de vigília.
1. O MEIO AMBIENTE
A compreensão da importância do meio ambiente para o homem é fundamental desde a mais tenra idade. Nossa missão é preservar nosso planeta da mesma maneira que se preserva da forma mais íntegra possível o nosso ser físico e espiritual. O estudo do meio ambiente abrange não somente as Ciências Biológicas, mas é importante a relação com a Física através da Hidrostática e do entendimento dos fenômenos térmicos, como os aqui descritos.
Em alguns países dedicam-se dias do ano civil para o meio ambiente e para a conscientização do papel que a água, por exemplo, desempenha na preservação da espécie humana. O homem dotado de um digno saber deve participar dessa conscientização, pois é algo que aflige e atinge a todos. Devemos ter a consciência plena do papel que desempenhamos diariamente, e no que vamos deixar para os nossos descendentes. A Terra comunga em energia e consciência com aqueles a quem abriga e, sendo conhecedores do plano físico e também do plano espiritual, temos o dever de divulgar a preservação ambiental.
Muitas escolas já incluem em sua grade a disciplina “Meio Ambiente”, com temas transversais que veiculam a natureza como tema integrador. Aliás, o meio ambiente é essencialmente interdisciplinar e/ou transversal com qualquer disciplina do Ensino Médio ou Fundamental. As escolas podem propor projetos que veiculem como título e conscientização a água e o meio ambiente.
Partindo destes pontos de vista, mesmo individualmente podemos nos harmonizar constantemente com tudo o que nos cerca.
Harmonização: Basta olhar para uma paisagem; respirar profundo, sentir diretamente na pele ou mesmo no paladar a força da natureza; ouvir o cantar dos pássaros, ou o ruído da água doce ou salgada. Assim ficará claro como os cinco sentidos podem interagir com o meio que nos cerca. Buscamos deste modo uma harmonização de todos os nossos sentidos em um local de natureza.
2.1 – O CICLO HIDROLÓGICO
Vamos mostrar inicialmente a questão da água. Na atmosfera terrestre, o vapor d’água não possui odor ou cor, e se mistura livremente com os outros gases em percentuais bem menores por causa das correntes de convecção geradas pelo aquecimento desigual da terra e da água. Fenômenos como a alta tensão de superfície, a coesão molecular, as forças de adesão a outras superfícies, estas são algumas das características físicas que fazem da água um elemento tão importante na biosfera da Terra.
Mas, o que é biosfera? É a porção da Terra na qual toda forma de vida conhecida existe. Esta porção ocupa ou distribui-se em uma fina camada de ar (atmosfera), de água (hidrosfera), e de terra (litosfera).
Temos a água nos seguintes estados naturais:
1. Estado sólido (gelo): as moléculas estão arrumadas como cristais de gelo, muito próximas, procurando evitar a mudança de forma.
2. Água líquida: as forças atrativas entre as moléculas diminuem e estas começam a se mover, tomando então a forma do seu recipiente.
3. Vapor d’água ou gasoso: as moléculas da água movem-se muito rapidamente e não estão conjuntamente ligadas, aumentando o espaçamento entre elas.
Harmonização: Quando estiver próximo a uma grande massa de água pense em ser uno com ela. A água possui efeito calmante e purificador. Imagine-se, de olhos fechados, como parte do local.
2.2. A ENERGIA TÉRMICA
As mudanças de fase, como descritas acima, só são possíveis quando há variação de temperatura ou fluxo de calor entre dois ou mais sistemas. Exemplo: em um copo de água com gelo a 0°C , a temperatura permanece constante até que todo o gelo seja fundido. E para onde foi o calor? A energia foi usada para desfazer a estrutura cristalina interna dos cubos de gelo e provocar a fusão. Pelo fato desta energia térmica não estar associada à mudança de temperatura, mas de estado da matéria, geralmente é chamada calor latente (ou oculto). Quando:
- a energia é absorvida, a mudança de fase ocorre: sólido – líquido – vapor – gasoso
- a energia é liberada: gasoso – vapor – líquido – sólido
Como modelo didático segue o diagrama de fase abaixo (figura). Ele descreve as mudanças de fase da água, elemento básico na vida em nosso planeta e no universo, assim como a troca de calor associada ao processo de absorção e liberação de energia.
A água circula eternamente através da atmosfera, oceanos, terra e na vida do planeta, assumindo cada estado físico descrito acima. Os processos que envolvem uma mudança de estado requerem que o calor seja absorvido ou liberado. A energia de calor envolvido pode ser medida em calorias: uma caloria é a quantidade de calor requerida para elevar de 1°C a temperatura de um grama de água. Assim, quando 10 calorias de calor são adicionadas a um grama de água, ocorre o aumento de 10°C de temperatura.
Acima, representação da mudança de fase.
Harmonização: Visualize o seu ser em um processo de transformação interior. Assim como os elementos da natureza se transformam (exemplo: a água), nossa consciência ganha maior elevação mística ao se transformar, passando de elementos menos sutis para elementos que atingem cada vez maiores alturas. Veja seu ser interior elevando-se até o criador, como acontece com o vapor de água, e “misture” seu ser ao Dele.
2.3. A DIFERENÇA ENTRE GASES E VAPORES
É comum confundirmos os termos acima. Eles são diferentes, porém, principalmente no que se refere à presença da água em estado natural.
Temos antes que definir o que é temperatura crítica: é a máxima temperatura para uma dada substância permanecer como vapor, podendo assim tornar reversível o seu processo de mudança de fase.
Logo, em temperaturas acima deste ponto crítico, ocorre a fase gasosa. Ela não distingue entre o líquido e o vapor de uma substância. O processo aqui é chamado de irreversível, ou seja, não ocorre o retorno ao estado anterior.
Naturalmente presenciamos no meio ambiente o estado sólido, líquido e vapor d’água, representando este seu estado chamado por muitos de “gasoso”. Não é comum encontrarmos a água na condição gasosa na natureza, pois ela deveria estar em um processo irreversível e a temperatura de 374,25 ºC, e pressão de aproximadamente 218,3 atm.
Harmonização: Da mesma forma que o gás é um processo irreversível, veja seu ser interno libertando-se de maneira também irreversível de seus defeitos e de tudo o mais que possa estar atrapalhando sua evolução, até mesmo uma doença. Que se dissolvam na matéria universal.
3. CONCLUSÃO
Aprendemos nos livros sobre a importância dos quatro elementos, desde a antiga Filosofia grega. Temos que nos lembrar que os antigos nos legaram tal filosofia porque possuíam um imenso manancial de observações – a própria natureza. Esta funcionava como um laboratório alquímico que orientava diariamente o costume dos povos. Zelar para que a natureza e seus mananciais sejam preservados é dever de todo ser humano consciente. Logo, devemos ter como meta de vida estar em comunhão com o meio ambiente que nos cerca, agindo localmente e pensando globalmente.
Possuir maior conhecimento sobre como a natureza funciona ajudará ainda mais as próximas gerações a manter nosso planeta em condições ideais de vida.
4. REFERÊNCIAS
[1] BRASIL, MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO, SECRETARIA DE EDUCAÇÃO MÉDIA E TECNOLÓGICA. PCN + Ensino Médio: Orientações Educacionais Complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais. Brasília: Ministério da Educação, 2002.
[2] SILVA, CLÁUDIO da, MARQUES, ADÍLIO J., BARROSO, F. A Física e o Meio Ambiente. Rio de Janeiro: Editora Multifoco, 2ª ed., 2010.
[3] FERRARO, N. G.; TOLEDO, P. A. Física Básica: volume único. São Paulo: Atual Editora, 1ª ed., 1998.
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