Modelagem dos processos envolvidos nos sistemas de secagem e armazenamento de grãos

A produção de soja é uma das principais atividades econômicas na Região Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul. As perdas de produto em condições de comercialização ocasionadas nas atividades de secagem e armazenamento são significativas, justificando a pesquisa e aprimoramento destes processos. Nesta tese foram pesquisados dois problemas: 1. Modelamento matemático dos processos de secagem, utilizando parâmetros conhecidos de soja e 2. Modelamento matemático do problema de aeração para o cálculo da distribuição da pressão e da velocidade do ar na massa de grãos em unidades de armazenamento de soja. No problema de secagem foi desenvolvido um sistema composto de quatro equações diferenciais parciais hiperbólicas acopladas não-lineares, que descreve o comportamento da temperatura e do teor de umidade do ar e dos grãos em função do tempo. Para resolver o sistema foram utilizados os métodos das diferenças finitas (p. ex., métodos de MacCormack e Crank- Nicolson.) e o método dos volumes finitos. A análise dos resultados permitiu recomendar o método mais adequado para cada tipo do problema. Para determinação da intensidade do fluxo de massa e de calor foram utilizados os dados experimentais de camada fina obtidos da literatura e complementados com dados experimentais desta tese. Foi desenvolvido um equipamento para obtenção das curvas de secagem de grãos em secador de leito fixo, a fim de identificar o modelo para secagem em camada espessa. A comparação entre os resultados experimentais e das simulações numéricas mostrou que o modelo descreve razoavelmente a dinâmica de secagem No problema de aeração foi desenvolvido um modelo matemático que descreve o escoamento do ar em sistemas de armazenamento de grãos, baseado em relações experimentais entre velocidade e gradiente de pressão. Para resolver o problema de aeração foi utilizado o método dos elementos finitos e desenvolvido um programa computacional. Um teste realizado com o programa mostrou que os resultados da solução numérica convergem para uma solução analítica conhecida. As simulações realizadas mostraram que o programa computacional pode ser usado como instrumento auxiliar para o projeto de silos, possibilitando o cálculo e a visualização gráfica da distribuição das pressões e das linhas de corrente em diferentes seções do armazém.

Estudo da influência do CIO2 sobre membranas de poliamida para osmose inversa

Água de alta pureza é utilizada para uma grande variedade de aplicações industriais, como na geração de vapor de alta pressão, na indústria de componentes eletrônicos e na fabricação de medicamentos. Os processos de separação por membranas (PSM), em particular a osmose inversa (OI), estão sendo cada vez mais utilizados na desmineralização de águas de uso industrial. As vantagens dos PSM, em relação aos processos convencionais, são que estes ocorrem sem mudança de fase, operam na temperatura ambiente e são altamente seletivos e modulares. Estes processos apresentam algumas limitações ao seu uso, sendo a principal o fouling das membranas, o qual pode ser devido à precipitação de substâncias, à adsorção ou até mesmo ao desenvolvimento microbiano. Este problema pode ser minimizado quando o sistema de OI é projetado e monitorado adequadamente, incluindo o pré o póstratamento da água. O desenvolvimento microbiano no sistema de membranas é um dos fatores que causa a maior perda de desempenho do sistema de OI. O seu controle é realizado através da utilização de agentes desinfetantes no pré-tratamento da água. O cloro é o agente oxidante mais utilizado na desinfeção da água e, mesmo em concentrações muito baixas (abaixo de 0,1 ppm), pode degradar a poliamida (PA), material amplamente utilizado na fabricação de membranas de OI. Tendo em vista este problema, o presente estudo tem como objetivo pesquisar um agente oxidante alternativo ao cloro, especificamente o dióxido de cloro, que possa ser mantido em baixas concentrações na corrente de alimentação do sistema de OI, sem danificar as membranas Os experimentos foram realizados em uma unidade de bancada de OI com escoamento tangencial, com módulo de membrana plana. Os efeitos de ClO 2 sobre a membrana de PA foram verificados a partir de alterações do seu desempenho. O desempenho da membrana de PA foi avaliado através de medidas de fluxo permeado, permeabilidade hidráulica e de retenção salina. Os resultados obtidos indicam que as membranas de PA são degradadas quando expostas a soluções contendo ClO 2 na concentração aproximada de 500 ppm. Nos experimentos onde a concentração do oxidante foi mantida em torno de 50 ppm, a degradação da membrana de PA exposta ao ClO 2 foi menor que a observada quando a membrana foi exposta ao cloro livre (aprox. 50ppm) em condições operacionais semelhantes. Observou-se ainda que pode existir uma relação entre o nível de degradação e a composição da alimentação. Como uma etapa complementar a este trabalho, foi acompanhada a partida de um sistema de OI industrial, no qual as membranas são de PA e a corrente de alimentação contém uma concentração residual de ClO 2 proveniente do sistema de pré-tratamento da água.

Atividades de aquisição de dados no laboratório de física em cursos de tecnologia

No presente trabalho é proposto um conjunto de atividades de aquisição de dados para um laboratório didático de Física, no contexto de ensino tecnológico de escolas técnicas. São construídas rotinas de programação com a ferramenta Visual Basic for Applications (VBA), incorporadas em planilhas Excel, sendo a aquisição de dados através da porta de joystick da placa de som do microcomputador. As atividades propostas envolvem especialmente experimentos no campo da mecânica, no qual são investigados o sistema massa-mola, pêndulo simples e movimento de rotação de um pião. A metodologia proposta para estas atividades é embasada na teórica construtivista de Vygotsky. O material foi aplicado e avaliado em uma oficina oferecida para alunos de cursos superiores de tecnologia (Automação Industrial e Manutenção Industrial e Sistemas de Informação) do CEFET/PR, unidade sudoeste do Paraná em 2005. O produto educacional deste trabalho consiste em um texto de apoio sobre medidas físicas e erros e sobre o uso da linguagem VBA em sistemas de aquisição de dados com a placa de som do microcomputador, e rotinas incorporadas a planilhas Excel que permitem a aquisição automática dos dados trabalhados nas atividades experimentais. No texto de apoio, também são sugeridas atividades para os alunos. As planilhas Excel (incluindo as macros VBA) constam o CD-ROM anexo a este trabalho, e estão disponibilizadas na web.

Inter(ven)ções em campo de devastação : um problema e três estudos clínicos no pátio do Hospital Psiquiátrico São Pedro

Esta dissertação aborda a clínica da psicose numa articulação argumentativa entre a intervenção clínica feita no pátio do Hospital Psiquiátrico São Pedro e o problema de pesquisa construído pelo autor. Tal problema questiona se a prática que o autor experienciou no pátio - a qual chama de clínica da cena work in progress - pode nos ajudar na ampliação de argumentos em relação às práticas e ao próprio conceito de clínica da psicose. Por um período de nove meses, o autor teve uma convivência intensa junto aos moradores que circulavam pelo pátio do hospital, detendo-se em fazer um estudo detalhado de três moradores e dos seus locais no pátio. Encontram-se neste trabalho, além de relatos, descrições detalhadas e desenhos digitalizados dos locais - os quais ele chamou de cenários - por onde esses três moradores se deslocavam. Através desses procedimentos e de reflexões teóricas, tem por objetivo mostrar que o plano teórico da construção do problema da pesquisa e o plano prático da intervenção no pátio do hospital podem ser produzidos de forma sistêmica, ou seja, demonstrar que um não é causa do outro, uma vez que ambos existem em simultaneidade. O texto se desenha, na sua totalidade, por dois conceitos cunhados por Gilles Deleuze: o conceito de problema e o conceito de rizoma. No mesmo plano em que o autor trata de construir o problema da prática clínica, descrevendo as condições históricas, metodológicas e teóricas que cercam tal prática e oferecendo possibilidades de respostas ao problema, as idéias de problematização e resolução são por ele alocadas de forma não linear por todo o texto, ou seja, sob a forma de um rizoma. O restante dos conceitos presentes, tais como genealogia, linhas históricas, sistema vivo, work in progress, in(ter)venção, pesquisa-intervenção, duração, etc, vão ajudar na ilustração do desenho textual e as respectivas conclusões. Conclusões que também se encaminham em dois eixos, enfatizando que a clínica da psicose (1) é uma clínica institucional na medida em que atenta aos processos de resistência oblíqua, presentes no comportamento dos pacientes, em relação a qualquer regime disciplinar e que (2) deve atentar para o fato de que a ocupação dos espaços territoriais, pelo psicótico, tem uma relação estreita com a construção dos territórios existenciais.

Mediadores técnicos, tecnociência na agricultura e a definição legítima da problemática ambiental no campo tecnocientífico

A dimensão de conflito relacionada à problemática ambiental, enquanto um problema social, é o elemento instigador do exercício de pesquisa proposto. Dotada de uma flexibilidade na formulação e estabelecimento de possíveis contornos e de uma inegável presença e relevância no cenário contemporâneo, a disputa pela definição legítima da problemática ambiental instala-se em distintos campos sociais. No presente exercício de pesquisa, a disputa por uma caracterização legítima da problemática ambiental é utilizada como a “porta-de-entrada”, através da qual objetiva-se uma aproximação com a dinâmica de disputa particular do campo tecnocientífico, vinculado às “ciências rurais” e delimitado pelo recorte estadual do Rio Grande do Sul. Pretende-se distinguir os macro posicionamentos envolvidos em uma disputa e, concomitantemente, resgatar estratégias peculiares a cada um destes, destacando a constante interação existente entre as mesmas. Um momento final é reservado à tentativa de estabelecer o vínculo entre uma disputa pela problemática ambiental no campo tecnocientífico e o confronto entre distintas construções da noção de desenvolvimento rural. Foram entrevistados mediadores técnicos gaúchos vinculados às instituições de pesquisa, ensino e extensão considerados de relevância no cenário. Para a seleção dos agentes entrevistados, bem como para a delimitação das instituições, recorreu-se ao auxílio de informantes qualificados. Estabelecido um panorama inicial este foi, freqüentemente, refinado e consagrado na etapa de campo através da confirmação/complementação proporcionada pelos próprios agentes entrevistados. Utilizou-se um roteiro de entrevistas subdividido em quatro blocos: origem e trajetória social; problemática ambiental e agricultura; ciência e tecnologia e desenvolvimento rural. A polaridade principal estabelece-se entre os agentes, dominantes no campo, simpatizantes do modelo de modernização da agricultura e, no pólo oposto, os dominados, partidários da agroecologia. A problemática ambiental é percebida, do lado dos dominantes, sob o ponto de vista dos impactos no meio físico, estes passíveis de serem contornados através de técnicas de menor impacto ambiental e cientificamente embasadas. Já, por parte dos dominados, ressalta-se o elo entre a problemática ambiental e um modelo de modernização da agricultura, este reconhecido como insustentável. A disputa prossegue em um jogo de estratégias em constante interação, tendo por objetivo circunscrever aos domínios de cada grupo as abordagens particulares da problemática ambiental e, em decorrência, a tentativa de dotá-las de autoridade/legitimidade no campo tecnocientífico. Da seqüência de estratégias utilizadas destaca-se o forte apelo, por parte dos dominantes no campo, à denominada “boa ciência”, sendo esta considerada a instância legítima. No pólo oposto, os dominados esforçamse por consagrar sua proposição central, a agroecologia. Igualmente, no exercício discursivo em torno do desenvolvimento rural, os agentes resgatam a polaridade “boa ciência” x agroecologia.

Um modelo de resolução para o problema de roteirização em arcos com restrição de capacidade

Os Problemas de Roteirização em Arcos constituem uma classe dos Problemas de Roteirização de Veículos, nos quais as demandas ocorrem de maneira contínua ao longo dos segmentos de uma rede de transporte. O campo de aplicação dos Problemas de Roteirização em Arcos abrange o planejamento da operação de serviços como a coleta de lixo; a entrega de correspondência e de jornais; a leitura de medidores de energia elétrica, água e gás; e o transporte escolar por ônibus. Nas situações de ordem prática é comum a ocorrência de restrições operacionais que impossibilitam o atendimento de todas as demandas existentes em uma rede de transporte por um único veículo ou pessoa. Desse modo, além da seqüência de percurso, é necessário determinar o conjunto de segmentos de via que cada unidade de trabalho pertencente a uma frota ou equipe de serviço deve atender. Este trabalho apresenta os aspectos conceituais e resolutivos dos Problemas de Roteirização em Arcos e do Problema do Particionamento de Redes de Transporte. É feita também a proposição de um modelo de resolução, desenvolvido a partir da estratégia de agrupar primeiro – roteirizar depois, para o Problema de Roteirização em Arcos Capacitado descrito em grafos não orientados. A demonstração do modelo é feita através de sua aplicação em um estudo de caso. São feitas, a seguir, a análise do desempenho do modelo nesta aplicação e a comparação entre os resultados obtidos e a prática atualmente utilizada, a qual é baseada na experiência de um planejador.

O problema da interação na era da aprendizagem autônoma : pressupostos epistemológicos da educação a distância na perspectiva construtivista

Esta dissertação investiga o problema da interação nas comunidades virtuais, dentro de uma concepção de autonomia do educando, na perspectiva construtivista de ensino e aprendizagem e da aquisição do conhecimento. A abordagem do problema da interação virtual – mediada –, é feita a partir da visão dos próprios educandos, em uma situação real de ensino e aprendizagem, numa comunidade virtual, utilizando a metodologia do estudo de caso, mediante a estratégia da observação participante e da análise qualitativa. Esta sistemática permitiu uma análise da questão-problema de pesquisa, a partir da seleção de inúmeras “falas” dos participantes, do caso em estudo, formada por alunos-educadores, durante 15 semanas de interações em ambiente virtual. A fundamentação teórica, embasada na Epistemologia Genética, resgata a idéia do conhecimento enquanto processo, cuja aquisição depende de uma construção do sujeito, que envolve as funções psicológicas superiores, através dos processos de abstração reflexiva e reflexionante e a de equilibração. Discute a natureza das interações, e seu caráter mediado, na modalidade de ensino a distância, considerando as implicações nas esferas intra-psíquicas e extra-psíquicas, no que concerne aos processos cognitivos. Os resultados indicam que os alunos aprendem a interagir no modo virtual, como também aprendem a aprender de forma autônoma, e que a problematização dessas temáticas pelos próprios educandos, em uma situação real de ensino, favorece esse aprendizado. As conclusões também sugerem que a natureza dos processos interativos, nas comunidades virtuais de aprendizagem, na medida em que contempla a autonomia do educando, representam uma ampliação do campo dos processos psicológicos superiores do sujeito, englobando o desenvolvimento de novos esquemas cognitivos.

Mais... ou menos?... : a construção da operação de subtração no campo conceitual das estruturas aditivas

Na perspectiva da Epistemologia Genética, a adição e a subtração são pertencentes a um mesmo gênero de operações, ou seja, às estruturas aditivas e, na Teoria dos Campos Conceituais, a adição e a subtração pertencem ao Campo Conceitual Aditivo. A relação entre elas é abordada dentro do Campo Conceitual Aditivo, trabalhando-se com situações de transformação, de composição parte-todo e de “quanto falta”. Esta pesquisa de Mestrado busca compreender os esquemas que as crianças utilizam na construção da subtração no campo conceitual das estruturas aditivas. Nosso objetivo de pesquisa é descrever os esquemas que expressam avanços no desenvolvimento das crianças na construção da subtração, especificamente nas situações de transformação, de composição parte-todo e de “quanto falta”. Para encontrar esses esquemas, realizamos uma pesquisa microgenética com crianças de 2ª e de 3ª série do Ensino Fundamental, resolvendo situações-problema do campo conceitual aditivo. A subtração é uma operação que leva um tempo maior do que a adição para ser construída e cuja compreensão vai muito além da apropriação da sua linguagem. Entendemos que os significados da adição e da subtração são construídos em conjunto e que, portanto, são partes de um mesmo processo. Verificamos que as crianças, ao construírem os significados dessas operações, vão elaborando esquemas cada vez mais avançados, demonstrando um progresso na compreensão principalmente da subtração.

"Alunos-problema" : discutindo práticas implicadas na produção do anormal

A presente pesquisa nasce de inquietações produzidas no acompanhamento dos encaminhamentos cada vez mais freqüentes de alunos tomados como “problemas” nas escolas, para profissionais das áreas psi. Fazem parte desta pesquisa alunos, professores e Direção de uma escola de Ensino Fundamental da rede municipal de ensino de Dois Irmãos - RS. Nela problematizo o entendimento dos alunos como sujeitos com uma essência “problemática”, buscando olhar para como os discursos e as práticas escolares cotidianas encontram-se implicadas na constituição dos alunos posicionados como “alunos-problema”. Nesse sentido, os seguintes questionamentos funcionam como propulsores deste estudo: O que é produzido/tomado como “aluno-problema”? De que maneiras as práticas sociais, entre elas, as escolares, fabricam cotidianamente esses alunos? Como se lida, no cotidiano escolar, com o sujeito interpretado como “problema”? As nomeações utilizadas para descrever os alunos apenas os descrevem ou produzem outras implicações, talvez subjetivando-os? Tais questões levaram-me a analisar as práticas sociais que atuam no cotidiano da escola: os regulamentos, as ações disciplinares, as práticas diagnósticas, as tentativas de correção, as articulações e alianças constituídas para a normalização e a conseqüente produção das “anormalidades”. Além disso, observei as atividades desenvolvidas numa turma de 5a série – a série das “turmas problemáticas” – por um período. Realizei, ainda, oficinas com os alunos e professores dessa turma, visando a possibilitar a emergência das vozes dos personagens escolares, a fim de conhecer como eles percebem a si e ao espaço escolar onde convivem e se relacionam. Para as análises e discussões, estabeleci conexões com os estudos de Michel Foucault e de autores pós-estruturalistas do campo dos Estudos Culturais. A pesquisa incita-me a olhar para as escolas como constituidoras das subjetividades que ali circulam, inclusive as dos “alunosproblema”. Por fim, a partir das análises realizadas, discuto e interrogo as possibilidades de ação dos profissionais da Psicologia nos espaços escolares.