O processo educacional vem passando por grandes transformações nas últimas décadas, como por exemplo, através da utilização de ferramentas que proporcionam a visualização e a reprodução de modelos dinâmicos. Neste sentido, os softwares de simulação e as ferramentas de modelagem molecular surgem com a finalidade de desenvolverem a compreensão conceitual e minimizarem o aprendizado mecânico dos estudantes no Ensino de Química. A presente pesquisa busca promover uma melhor compreensão de conceitos e cálculos sobre os conteúdos de Termodinâmica Química abordados na disciplina de Físico-Química I (FQI) para uma amostra de 14 estudantes do curso de Licenciatura em Química da Universidade Estadual do Piauí (UESPI). Dessa forma, foram produzidos e aplicados tutoriais que auxiliaram na utilização dos softwares de modelagem molecular pelos graduandos a partir da inserção das aulas práticas computacionais na disciplina. O método de pesquisa empregado foi uma abordagem qualitativa do tipo estudo de caso, e quantitativa, utilizando como instrumentos de coleta de dados, questionários subjetivos e escalas do tipo Likert de cinco pontos, sendo aplicados ao término das aulas práticas computacionais. A partir das análises dos resultados pode-se perceber que a utilização de tal ferramenta de ensino contribuiu para o aprofundamento do conhecimento termodinâmico, ajudou a estabelecer uma visão mais realística e simbólica do mundo microscópico, minimizou as limitações matemáticas na obtenção dos cálculos e melhorou o interesse e a motivação dos estudantes pelo aprendizado. Desse modo, foi possível mostrar a importância da utilização e aplicação dos softwares de modelagem molecular no ensino de termodinâmica, abordando e esclarecendo conceitos, e constatando melhores desempenhos dos estudantes.