PROPOSTA DE ENSINO DE TERMOMETRIA E HIGROMETRIA UTILIZANDO COLMEIAS DE ABELHAS NATIVA

## PROPOSTA DE ENSINO DE TERMOMETRIA E HIGROMETRIA UTILIZANDO COLMEIAS DE ABELHAS NATIVAS

Anne Beatriz Pinheiro Alves 1 , Amanda Oliveira Silva 2 , Artur Batista Vilar 3 , Ronaldo da Maceno Lima 4 , Carleandro de Souza Dias 5

- 1 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio de Janeiro/Campus Nilópolis, annebiapalves@gmail.com
- 2 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio de Janeiro/Campus Nilópolis, amanda.yesouno48@gmail.com
- 3 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio de Janeiro/Campus Nilópolis, Instituto Oswaldo Cruz/Fiocruz, artur.vilar@ifrj.edu.br
- 4 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sergipe/Campus Lagarto, ronaldo.lima@ifs.edu.br
- 5 Universidade do Estado da Bahia, Faculdade Dom Luiz de Orleans e Bragança, carleoprof@gmail.com

Palavras-chave : Termometria, higrometria, Educação socioambiental.

## Resumo expandido

O ensino de termometria está comumente vinculado a aulas teóricas, concentradas na resolução de exercícios de conversão de temperaturas entre diferentes escalas termométricas, com destaque para a matematização e pouca, ou nenhuma, abordagem experimental. As características e propriedades dos sensores de temperatura, os seus princípios de funcionamento, as propriedades termométricas com as quais estão relacionados bem como estudo da precisão e do tempo morto desses instrumentos de medição são tópicos que, geralmente, não são discutidos com o estudantes de física dos diferentes níveis de ensino (VILAR et al., 2015). O cenário torna-se ainda mais crítico quando estende-se esta análise para os estudos teóricos e atividades experimentais de medição dos níveis de umidade de um determinado sistema.

A prática docente mostra que a conduta de levar em consideração o tempo morto do sensor de temperatura é ignorada em experimentos de termologia e calorimetria realizados em laboratórios didáticos de nível médio e superior de ensino. (VILAR et al., 2015)

A proposta de ensino, ora apresentada, tem como objetivo central a implementação de um experimento de medição de temperatura e umidade em uma colmeia de abelhas nativas em que é possível estudar conceitos de temperatura, calor e umidade, bem como abordar questões relacionadas à educação socioambiental, preservação das espécies em processo de extinção e a importância da agricultura desenvolvidas pelos pequenos produtores e povos do campo.

Abelhas são insetos multifuncionais comumente conhecidos por sua capacidade de produção de mel e polén. Entretanto, suas funções não se resumem apenas a isto. Seu papel no processo de polinização das flores é primordial para o equilíbrio dos ecossistemas, fazendo com que sua existência seja de suma

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XX a XX de julho de 2021 - Online

importância para o planeta. Por conta do receio relacionado às ferroadas, as abelhas ficam vulneráveis às ações humanas. Entretanto, existem abelhas que não apresentam ferrões, como as nativas, também denominadas meliponini. Elas não apresentam risco a nenhum grupo da população, independente de idade, presença de comorbidades ou algum outro fator, podendo ser facilmente incluídas tanto em território rural quanto urbano. Agricultores, camponeses e urbanos, lucram com a produção de mel e com o aluguel de colmeias para a polinização de pomares. Essas atividades tornaram-se uma alternativa viável e, geralmente, são realizadas por organizações familiares menores baseadas na mão de obra local, sendo, portanto, uma atividade intimamente ligada às realidades locais como a estrutura social e econômica e a identidade desses povos. Visando a valorização da meliponicultura para a economia local e regional, houve o surgimento de leis direcionadas para as atividades relacionadas à criação de abelhas sem ferrão. A seguir é destacado um trecho de uma resolução do Conselho Nacional do Meio Ambiente (BRASIL, 2004):

'(...) Art 3o - É permitida a utilização e o comércio de abelhas e seus produtos, procedentes dos criadouros autorizados pelo órgão ambiental competente, na forma de meliponários, bem como a captura de colônias e espécimes a eles destinados por meio da utilização de ninhos-isca.

As abelhas utilizadas no projeto são da espécie Mandaçaia quadrifasciata quadrifasciata (MQQ) e estão acondicionadas em uma caixa de madeira pinus, localizada em uma área urbana da zona norte do município do Rio de Janeiro. A figura 1 apresenta a estrutura interna da colmeia e algumas abelhas do ninho.

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Figura 01: Colméia de abelhas mandaçaias utilizadas no projeto.

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Fonte: Próprio autor.

Para o monitoramento dos parâmetros de temperatura e umidade da colmeia utilizou-se um sistema de aquisição composto pela plataforma Arduino (BANZI, 2011), em sua versão UNO, e pelos sensores DS18B20 (SEMICONDUCTOR, 2007), termistor de 10 kΩ (CATHERM, 2016) e sensor DHT11(DHT11, 2010). Na figura 2 está apresentada uma das montagens utilizadas, onde o sensor encapsulado DS18B20 foi utilizado para o monitoramento da temperatura interna da colmeia e o termistor para a medição da temperatura externa.

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Sistema de medição das temperaturas interna e externa da colméia.

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Figura 02 : Fonte:Próprio autor.

A figura 3 apresenta uma excursão de 24 horas de medição das temperaturas internas e internas, iniciada às 11 h e 30 min de um dia do mês de agosto fluminense. O sistema de aquisição foi configurado, propositadamente, de maneira que as medidas obtidas com o sensor encapsulado tivessem precisão 10 vezes maior que as obtidas com o termistor. Esta diferença nas medições permite a realização de discussões, com as(os) estudantes, a respeito de conceitos como incerteza da medição e outros parâmetros de um sistema de medidas utilizando aquisição de dados.

Figura 03: Monitoramento das temperaturas interna (com sensor encapsulado) e externa (com termistor) de uma colméia de abelhas mandaçaias utilizando sensores com precisões distintas. Fonte: Próprio autor.

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Um outro arranjo experimental foi montado utilizando-se dois sensores DHT11, um interno e outro externo à colmeia, ambos conectados ao mesmo Arduino UNO. Realizou-se uma excursão de 48 horas cujas medidas de temperatura e umidade estão apresentadas na figura 04. Vale destacar que as medidas dos gráficos das figuras 03 e 04 não foram realizadas no mesmo período.

Figura 04: Monitoramento das temperaturas e umidades internas e externas da colméia utilizando o sensor DHT11. Fonte: Próprio autor.

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O gráfico da figura 05 mostra a variação da diferença entre as temperaturas interna e externa da colmeia. É perceptível um comportamento de homeostase na colônia, visando a constante regularização desta diferença de temperaturas.

Figura 05: Diferença entre as temperaturas interna e externa de uma colméia de abelhas Mandaçaias. Fonte: Próprio autor.

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Propõe-se, portanto, que a utilização de sistemas de medidas voltados para o monitoramento de parâmetros ambientais sejam uma possibilidade a ser considerada na implementação de intervenções pedagógicas que permitam um ensino de conceitos de temperatura e de outras grandezas físicas através de um viés menos tradicional e com uma maior valorização das tecnologias da informação e comunicação e da relação entre Ciência, tecnologia, sociedade e meio ambiente.

## Referências

BANZI, Massimo; SHILOH, Michael. Primeiros passos com o Arduino. São Paulo: Novatec, p. p1, 2011.

BRASIL, Resolução Conamanº 364, de 17 de agosto de 2004 -Disciplina a utilização das abelhas silvestres nativas, bem como a implantação de meliponários. Publicação DOU nº 158, de 17/08/2004.

CATHERM. MF52 Pearl-Shaped Precision NTC Thermistor for Temperature

Measurement. Disponível em &lt;http://www.cantherm.com/media/productPDF/cantherm\_mf52\_1.pdf&gt;. Acesso em 28 de fevereiro de 2021.

DE MELLO, Fábia. Abelhas sem ferrão, a importância da preservação. Página Rural, 2005. Disponível em:

&lt;https://www.paginarural.com.br/artigo/1185/abelhas-sem-ferrao-a-importancia-dapreservacao&gt;. Acesso em: 12 fev. 2021.

DHT11, Datasheet. DHT11 Humidity and Temperature Sensor. D-Robotics UK. United Kingdom, 2010.

SEMICONDUCTOR, Dallas. DS18B20 Datasheet. 2010-06-01]. http://www, maxim-ic, com/datasheet/index. mvp/id/2812/t/al, 2007.

VILAR, A. B., DE JESUS, V. L. B., DE MATOS, R. G., MARQUES, L. C. O., ZUIM, F. A., SOUZA, J. D., &amp; SALGADO, R. P. (2015). Medição de temperatura: O saber comum ignorado nas aulas experimentais. Revista Brasileira de Ensino de Física , 37 (2), 2507-1.

VILLAS-BÔAS, Jerônimo. Manual técnico mel de abelhas sem ferrão. 1. ed. Brasília: ISPN, 2012. 96 p.

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