Thermodynamics ia a high school: emphasis in irreversible processes

Este trabalho procura responder a questão: \"quais as barreiras conceituais que impedem a compreensão da segunda lei da Termodinâmica pelos estudantes? A partir de três questões apresentadas a estudantes do terceiro ano do ensino médio e do primeiro ano do curso superior de licenciatura em física, foram coletadas as respostas produzidas; posteriormente analisadas, permitiram a explicitação de concepções que, confrontadas com as idéias da Termodinâmica clássica, revelaram um raciocínio inadequado. A idéia de sistema centrado no objeto, parece constituir uma barreira conceitual difícil de transpor; assim também ocorre com os conceitos de processo e transformação exibidos pelo senso comum. Tais conceitos são fundamentais para o estabelecimento da Termodinâmica e devem ser pensados no trabalho em sala de aula capaz de produzir conflitos cognitivos com meta a uma mudança conceitual. Por outro lado, numa perspectiva histórica, foi possível identificar alguma ressonância entre as idéias dos estudantes e o desenvolvimento da concepção de calor; focalizamos especialmente as idéias de Carnot e de Clausius ao longo da elaboração das leis da Termodinâmica. O trabalho também identificou lacunas decorrentes da forma como os conteúdos científicos são apresentados na sala de aula e nos livros didáticos o que pode explicar as dificuldades encontradas. Finalmente, o trabalho apresenta subsídios de relevância pedagógica que podem contribuir para a melhoria do ensino da Termodinâmica no nível médio, com atividades especiais que tocam nos pontos conflitantes entre as concepções dos estudantes e o conhecimento científico.This work aims to answering the following question: what are the conceptual barriers that prevent students from understanding the second law of Thermodynamics ? Starting from three questions that were proposed to third year secondary school and to first year physics teaching university students, the collected answers were analysed and led to an explicitation of conceptions that disclose inadequate reasoning when confronted with the ideas of classical Thermodynamics. The idea of a system centered on the object seems to be a conceptual barrier that is difficult to overcome and the same happens with the concepts of process and change that are usual in commonsense. But these concepts are essential for the fundamentals of Thermodynamics and should be used in class work to create cognitive conflicts aiming to a conceptual change. On the other hand, from a historical perspective, it was possible to identify some of the students ideas in the development of the concept of heat particularly in the development of the ideas of Carnot and Clausius in the elaboration of the laws of thermodynamics. The work has also identified gaps resulting from the way scientific contents are presented in the classroom and in textbooks that could explain the students difficulties. At last, the work presents pedagogically relevant contributions that may be helpful in teaching thermodynamics in secondary schools with special activities that touch points that are conflicting between students conceptions and scientific knowledge