ATPS FCH - Etapas 1 E 2

RESUMO

O objetivo deste trabalho foi desenvolver competências e habilidades tais como aplicar conhecimentos matemáticos, científicos, tecnológicos e instrumentais á engenharia, atuar em equipes multidisciplinares, identificar, formular e desenvolver problemas de engenharia e desenvolver trabalhos em grupo.

Palavras chave: Problemas de engenharia – identificar, formular e desenvolver problemas.

ABSTRACT

The aim of this study was to develop competencies and skills such as applying mathematical, scientific, technological and engineering instruments will serve in multidisciplinary teams to identify, formulate and develop engineering problems and develop group work.

Keywords: engineering issues - identify, formulate and develop problems.

 

SUMÁRIO

DESAFIO 6

ETAPA 1 7 a 10

ETAPA 2 11 a 13

CONCLUSÃO 13

 

DESAFIO

O desenvolvimento de novas tecnologias exige de um Engenheiro não somente a

constante atualização acerca dessas, mas também um consistente conhecimento de princípios (sejam eles concernentes à Física, à Química ou qualquer outra área) necessários para a compreensão dessas tecnologias e sua correta utilização. Um relevante exemplo dessa necessidade é o desenvolvimento de sistemas para captação, armazenamento e utilização da energia.

A compreensão do correto funcionamento desses sistemas exige conhecimentos de

diversas áreas da Física (Termodinâmica, Eletricidade e Ciência de Materiais, por exemplo), e esta permitirá ao profissional optar por um sistema mais adequado de acordo com a situação.

Outro exemplo é a utilização de sensores (sejam eles de movimento, calor, fumaça, etc.) em construções, cujas aplicações inerentemente implicam o conhecimento de fundamentos de Física e Química.

Evidencia-se, então, a partir dos exemplos citados, a exigência de que um profissional formado em Engenharia deva ter tanto um sólido conhecimento dos fundamentos das ciências básicas (principalmente Física, Química e Matemática) quanto uma visão integrada, que lhe permitirá, em um projeto, a melhor escolha e dimensionamento de elementos a este referentes.

OBJETIVO DO DESAFIO

O desafio desta atividade é promover o estudo das aplicações dos princípios de hidrostática e calorimetria no sistema de captação e armazenamento de água em uma residência, e o desenvolvimento de um sistema de aquecimento solar com materiais de baixo custo para essa residência.

A importância deste desafio está na ampliação da visão do aluno com relação à diversidade de situações encontradas por um Engenheiro e que exigem desse um sólido conhecimento de princípios fundamentais das ciências. Este conhecimento permitirá uma maior liberdade na escolha de tecnologias apropriadas para o desenvolvimento de um projeto, além de uma visão mais integrada.

ETAPA 01

Aulas-tema: Conceitos Fundamentais, definição de fluido e propriedades dos fluídos. Fluidos em Repouso e Pressão

PASSO 01

Estudar sobre a caracterização de um fluido em equilíbrio hidrostático, no Livro-Texto da disciplina (identificado ao final da ATPS).

Fluido é uma substância que não tem forma própria, e que, se estiver em repouso, não resiste a tensões de cisalhamento. Classificam-se em Líquidos e Gases.

• Líquidos: Admitem superfície livre; são incompressíveis; indilatáveis.

• Gases: não admitem superfície livre; compressíveis; dilatáveis.

PASSO 02

Pesquisar sobre o funcionamento de um sistema de aquecimento solar, observando a função de cada elemento que compõe esse sistema. Também pesquisar sobre os materiais que podem ser utilizados para a construção de um aquecedor solar de baixo custo.

As placas coletoras são responsáveis pela absorção da radiação solar. O calor do sol, captado pelas placas do aquecedor solar, é transferido para a água que circula no interior de suas tubulações de cobre até o boiler. A água coletada está pronta para uso.

Funcionamento

• A caixa de água fria abastece o boiler;

• O boiler abastece as placas com a água fria;

• As placas absorvem o calor do sol e aquecem a água;

• A água aquecida retorna ao boiler e é armazenada;

• O boiler é térmico e conserva sua temperatura;

• A água sai quente do boiler para o consumo;

• Você mistura a água quente com água fria e aproveita todo seu conforto e economia.

Principais elementos de um aquecedor solar

PLACAS SOLARES: Normalmente instaladas nos telhados das casas, as placas solares devem ser posicionadas bem orientadas para o sol, evitando-se áreas de sombreamento. Cada placa solar absorve a energia do sol e aquece a água que circula em seu interior.

BOILER: Na maioria das instalações solares o boiler ou armazenador térmico é instalado dentro dos telhados, entre a caixa de água fria e o topo das placas dos coletores solares. Sua principal função é a de armazenar a água aquecida pelas placas conservando-a quente até o momento do consumo.

CAIXA D’ÁGUA: Normalmente, a mesma caixa que água abastece os pontos de consumo de água fria da residência e o próprio boiler. Geralmente, é uma caixa de água fria comum encontrada em qualquer residência.

ABASTECIMENTO ÁGUA FRIA: Tubulação que liga a caixa de água fria ao boiler, abastecendo-o de água fria.

ABASTECIMENTO DAS PLACAS: Tubulação que liga o boiler às placas, abastecendo-as de água fria.

RETORNO DAS PLACAS: Tubulação que leva a água aquecida nas placas para o boiler.