Atps Interdiciplinar

ATPS Interdisciplinar

Sumaré, 03 de Dezembro de 2013

Etapa 1

Passo 1

Casa

Passo 2

Aparelhos mais utilizados Potencia (Watts)

Lâmpada incandescente 60 Watts

Geladeira 200 Watts

Chuveiro 5200 Watts

TV 90 Watts

Passo 3

Potencia X 1000 = Kw

Aparelhos mais utilizados Consumo em Kw/H Quantidade de uso em horas Consumo em Kw/h diário.

Lâmpada incandescente 0,06 KW 5 horas 0,3

Geladeira 0,2 KW 24 horas 4,8

Chuveiro 5,2 KW 0,40 horas 2,08

TV 0,09 KW 1 hora 0,09

Etapa 4

1- Consumo médio mensal.

Aparelhos mais utilizados Consumo em Kw/h mensal

Lâmpada incandescente 9

Geladeira 144

Chuveiro 62,4

TV 2,7

2 –

Abrir a geladeira várias vezes para verificar o seu conteúdo, deixar a lâmpada acesa e a televisão ligada sem estar no cômodo, não fechar o registro enquanto se ensaboa no chuveiro.

3-

Um computador ou calculadora representa um número real no sistema denominado ARITMÉTICA DE PONTO FLUTUANTE.

Sabemos que os números reais podem ser representados por uma reta continua. Entretanto, em ponto flutuante podemos representar apenas pontos discretos na reta real. Neste sistema, um número r pode ser representado na forma:

±(0, d1 , d2 ...dt )xβ^e

Onde β é a base em que a maquina opera, t é o número de dígitos significativos da mantissa (precisão do sistema); e é um expoente que está no intervalo

-m≤ e ≤ M

d1 ≠0 0≤ di ≤ β, i = 1,2, ..., t

Podemos representar um sistema de números em ponto flutuante normalizado por

F(β, t, m, M)

Etapa 2

Passo 1

Saco plástico, papel higiênico, folhas de arvore, resto de alimentos.

Separação de Misturas

Lixo Tipo de separação

agua e sal (resto de alimento) dissolução fracionada

arroz e feijão (resto de alimento) peneiração

leite e nata (resto de alimento) centrifugação

papel higiênico catação

folhas de arvore catação

saco plástico catação

caixa de leite decantação

cascas de frutas catação

Passo 2

Consumo x Equipamentos sendo as ordens dos equipamentos lâmpada, geladeira, chuveiro e televisão.

Passo 4

Lixo Materiais que podem ser reciclados

agua e sal (resto de alimento) Não

arroz e feijão (resto de alimento) Não

leite e nata (resto de alimento) Não

papel higiênico Sim

folhas de arvore Não

saco plástico Sim

caixa de leite Sim

cascas de frutas Não

Materiais que podem ser reciclados são 37,5%.

Na etapa 1 foi escolhida a casa de um membro do grupo e escolhido alguns eletrodomésticos que utilizam energia elétrica, fazendo a conversão de watts para quilowatts calculando seu consumo diário e mensal, construindo um gráfico e verificado quais ações poderão reduzir os gastos de energia eliminando vícios e hábitos. Foi pesquisado como se armazena um número em um computador.

Na etapa 2 foi verificado os lixos da residência e elaborado uma tabela contendo as técnicas de separação de misturas dos materiais escolhidos. Foi lido o artigo Os Caminhos do Lixo, onde o texto incentiva as pessoas descartarem o lixo de forma seletiva, foi elaborado gráfico referente ao consumo, número de pessoas, número de equipamentos e tempo de utilização dos aparelhos elétricos da residência. Foi escolhido o jogo dominó para a fabricação. Foi calculado o tempo médio da residência até o ponto de reciclagem mais próximo. Por fim foi elabora uma tabela contendo a percentagem de materiais que poderiam ser reciclados.

 

Etapa 3

Passo 1

O peso de 1000 folhas é de 4,68 Kg. É gasto 0,5 kgCO2 na produção de folhas de sulfite de cada quilo. Onde também é gasto 0,426 kgCO2 na reciclagem dos mesmos materiais.

Tabela de comparação

Emissão de CO2 na produção de 1000 folhas de sulfite Emissão de CO2 na reciclagem de 1000 folhas recicláveis.

2,34 kgCO2 1,99 kgCO2

Passo 2

É jogado 100 gramas de papel na semana.

500Kg X 0,5 kgCO2 = 250 kgCO2.

Passo 3

O aumento da acidez na chuva ocorre há um aumento na concentração de óxidos de enxofre e nitrogênio na atmosfera. Estes óxidos e o óxido de carbono são chamados de óxidos ácidos, porque em contato com a água (neste caso água de chuva) formam ácidos.

Quando o nitrogênio gasoso (N2) e o oxigênio molecular (O2) da atmosfera podem reagir formando o monóxido de nitrogênio (NO). Esta reação não é espontânea, necessitando de muita energia para acontecer. Durante a queima de combustível no motor do carro ou em fornos industriais a temperatura é muito elevada, fornecendo a energia necessária para que ocorra a formação do monóxido de nitrogênio de forma eficiente.

N2 (g) + O2 (g) → 2 NO (g) (em altas temperaturas)

O monóxido de nitrogênio pode ser oxidado na atmosfera que já contém O2, formando o dióxido de nitrogênio (NO2) que tem cor marrom. Muitas vezes, nas metrópoles brasileiras,quando o céu tem um tom marrom em cidades com tantos veículos, se deve à formação do NO2 na atmosfera, somado com a grande emissão de material particulado que também escurece a atmosfera. O dióxido de nitrogênio pode sofrer novas reações e formar o ácido nítrico (HNO3), que contribui para aumentar a acidez da água de chuva.

O dióxido de enxofre (SO2) é o responsável pelo maior aumento na acidez da chuva. Este é produzido diretamente como subproduto da queima de combustíveis fósseis como a gasolina, carvão e óleo diesel. O óleo diesel e o carvão são muito impuros, e contém grandes quantidades de enxofre em sua composição, sendo responsáveis por uma grande parcela da emissão de SO2 para a atmosfera.

De forma equivalente a outros óxidos, o SO2 reage com a água formando o ácido sulfuroso:

SO2 (g) + H2O (l) → H2SO3 (aq)

H2SO3 (aq) → H+(aq) + HSO3- (aq)

O dióxido de enxofre também pode sofrer oxidação na atmosfera e formar o trióxido de enxofre (SO3), que por sua vez, em contato com a água da chuva irá formar o ácido sulfúrico (H2SO4), que é um ácido forte.

SO2 (g) + ½ O2 (g) → SO3 (g)

SO3 (g) + H2O (l) → H2SO4 (aq)

H2SO4 (aq) → 2H+ (aq) + SO42- (aq)

Os efeitos mais nocivos da chuva ácida ocorrem no meio ambiente, causando a acidificação do solo tornando-o improdutivo e mais suscetível à erosão.

Passo 4

O lançamento de produtos químicos ou de resíduos no solo pode resultar na sua poluição, onde as principais fontes de lançamento são:

Aplicação de defensivos agrícolas ou de fertilizantes, onde são usados no combates de animais nocivos e ervas daninhas alcançando o solo, demorando anos para desaparecer.

Despejo de resíduos sólidos, onde fertilizantes que são usados para melhorar a produção agrícola, quando utilizados em teores elevados alcançam as coleções superficiais ou subterrâneas de água.

Lançamento de esgotos domésticos ou industriais, onde através de praticas inadequadas resultam no carreamento de impurezas para águas superficiais ou subterrâneas, poluindo-as.

Os recursos hídricos, superficiais e subterrâneos, estão sujeitos a poluição por diversas formas:

lançamento de esgotos domésticos ou industriais em coleções superficiais de água;

infiltração de esgoto no solo, até alcançar a água subterrânea, a partir de sistemas de fossa-sumidouro, de depósitos de lixo ou do lançamento de resíduos líquidos no solo;

Carreamento de produtos químicos (pesticidas, fertilizantes etc.), de resíduos sólidos, ou de outros detritos lançados no solo;

Precipitação de poluentes atmosféricos;

Lançamento e infiltração de águas pluviais, as quais, muitas vezes, carreiam esgoto ou lixo.

Os lançamentos de gases e pequenas partículas na atmosfera podem alterar sensivelmente a qualidade do ar, provocando a sua poluição.

Além da quantidade e do teor dos poluentes lançados na atmosfera, alguns fatores ambientais podem influir no processo de poluição do ar.

Normalmente, a temperatura da atmosfera decresce com a altura, ficando as camadas mais frias de ar sobre as camadas mais quentes. Ocorre um movimento ascendente do ar, a partir da superfície da terra, com o ar mais quente (mais leve) subindo e o ar mais frio (mais pesado) descendo. Este fenômeno contribui para a dispersão do ar, no sentido vertical.

As principais fontes de poluição atmosférica são:

Fontes industriais, incluindo as fábricas e outros processos, tais como a queima de combustíveis derivados do petróleo, em fornos caldeiras etc.;

Transportes, compreendendo os veículos automotores de vários tipos e o tráfego aéreo;

Outras fontes, tais como: incineração do lixo; perdas, por evaporação, em serviços petroquímicos; queima de combustíveis para aquecimento de edificações; queima da vegetação (queimadas); consumo de cigarro.

Os principais poluentes atmosféricos são:

Material particulado (fuligem);

Monóxido de carbono;

Óxido de enxofre;

Hidrocarbonetos;

Óxidos de nitrogênio;

Oxidantes fotoquímicos.

Etapa 4

Passo 1

Feito uma pesquisa na instituição em que estudamos, encontramos mais de 360 equipamentos que são alimentados por pilhas e baterias. E concluímos que. Para cada equipamento é indicado um tipo pilha e bateria. E as mais utilizadas são:

Pilhas secas de Leclanché (pilhas comuns ou pilhas ácidas)

Pilhas alcalinas

Baterias de lítio/dióxido de manganês

Pilhas secas de Leclanché

Essas pilhas são formadas basicamente por um envoltório de zinco, separado por um papel poros e por uma barra central de grafite, envolvida por dióxido de manganês

(MNO2), carvão em pó (C) e por uma pasta úmida contendo cloreto de amônia (NH4CL), cloreto de zinco (ZNCL2) e água (H2O).

O zinco funciona com o Ânodo, perdendo elétrons, e o grafite funciona como o Cátodo conduzindo os elétrons para o dióxido de manganês

Semirreação do Ânodo

Zn(s) → Zn2+ (aq) +2 e-

Semirreaçâo do Cátodo

2MnO 2 (aq) + 2NH4 1+ (aq) + 2 e- →1Mn2O3(s) + 2NH3(q) + H2O (I)

Reação global

Zn(S)+2MNO 2(aq) +2NH41+ (aq) →Zn2+ (aq) +1MN2O3 (s) +2NH 3(g)

Cálculo da Ddp:

É dada pela seguinte formula: ∆E°= E° red. (maior) – E° red. (menor)

Assim obtemos o seguinte valor:

Zn = 0.76 v

Mn = - 1.19 v

∆E° = 0.76 -(-1.19)

∆E° = +1.19 v

Esses tipos de pilhas são indicados para equipamentos que requerem descargas leves e continuas, como: controle remoto, relógio de parede, rádio portátil e brinquedos.

Pilhas alcalinas

Seu funcionamento se assemelha muito com o das pilhas de Leclanché, Porém a única diferença está que no lugar do cloreto de amônia (Que é um sal acido),coloca-se uma base forte, Principalmente o hidróxido de sódio (NaOH) ou hidróxido de potássio (KOH)

Semirreaçâo do Ânodo

Zn + 2OH → ZnO + H2O + 2e-

Semirreaçâo do Cátodo

2MnO2 + H2O + 2e- → Mn2O3 + 2OH

Reação global

Zn + 2MnO2 → ZnO + Mn2O3

Cálculo da Ddp:

É dada pela seguinte formula: ∆E°= E° red. (maior) – E° red. (menor)

Assim obtemos o seguinte valor:

Zn = 0.76 v

Mn = - 1.19 v

∆E° = 0.76 -(-1.19)

∆E° = +1.19 v

As pilhas alcalinas são mais vantajosas que as acidas no sentido de que elas tem uma maior durabilidade, em geral oferecem de 50 a 100 %.Mais energia que uma pilha comum do mesmo tamanho, além de haver menos perigo de vazamentos.

São indicadas principalmente para aparelhos que exigem descarga rápida e mais intensa, como: rádios, tocadores de CD/DVD e MP3 portáteis, lanternas, câmeras fotográficas digitais, etc..

Baterias de lítio/dióxido de manganês

Essas pilhas são leves e originam uma grande voltagem (cerca de 3. v ), devido isso, elas são muito utilizadas em equipamentos como relógios, calculadoras e computadores.

Onde: O Ânodo é o Lítio.

O Cátodo é dióxido de manganês

E o eletrólito é uma solução salina

Semirreaçâo do Ânodo

Li+ → Li+ + e-

Semirreaçâo do Cátodo

MnO2 + Li+ e- → MnO2 (Li)

Reação global

Li+MnO2 → MnO2 (Li)

Cálculo da Ddp:

É dada pela seguinte formula: ∆E°= E° red. (maior) – E° red. (menor)

Assim obtemos o seguinte valor:

Li = - 3.04 v

Mn = - 1.19 v

∆E° -1.19 – (3.04)

∆E° = +1.85 v

No final da década de 1970, surgiram os primeiros sinais de alerta sobre os perigos de se descartar baterias e pilhas usadas junto com o resíduo comum. Até a década de 1980, normalmente eram utilizadas para uso doméstico as baterias em forma de bastonetes, principalmente de Zn-C, as quais, quando exauridas, eram descartadas junto com o resíduo domiciliar. No final dessa década, em alguns países da Europa, surgiu a preocupação em relação aos riscos que representa a disposição inadequada desses resíduos, o que motivou a busca de mecanismos para seu gerenciamento, visando minimizar os riscos sanitários e ambientais. Até 1985, todas as pilhas, exceto as de lítio, continham mercúrio metálico - um metal pesado, não biodegradável, extremamente tóxico à saúde e ao ambiente - em proporções variadas (de 0,01% a 30%). Após o advento do transistor e do consequente surgimento de inúmeros equipamentos movidos à bateria, foram sendo desenvolvidos novos tipos de pilhas e baterias. A alta potência de alguns tipos deve-se à presença em sua composição, além de metais pesados, de outros aditivos potencialmente perigosos à saúde e ao ambiente. As novas tecnologias trouxeram consigo novas questões ambientais e sanitárias a serem estudadas que, atualmente, encontram-se amplamente debatidas e estudadas no mundo industrializado.

No Brasil, as pilhas e baterias exauridas são descartadas no lixo comum por falta de conhecimento dos riscos que representam à saúde humana e ao ambiente, ou por carência de alternativa de descarte. Esses produtos contêm metais pesados como mercúrio, chumbo, cádmio, níquel, entre outros, potencialmente perigosos à saúde. Esses metais, sendo bioacumulativos depositam-se no organismo, afetando suas funções orgânicas. Outras substâncias tóxicas presentes nesses produtos podem atingir e contaminar os aquíferos freáticos, comprometendo a qualidade desses meios e seu uso posterior como fontes de abastecimento de água e de produção de alimentos.

No Brasil, até a década de 1990, não se cogitava sobre a questão da contaminação ambiental por pilhas e baterias usadas. No entanto, desde 1999, o país possui legislação específica que dispõe sobre pilhas e baterias que contêm mercúrio, chumbo e cádmio (Resoluções CONAMA: n.º 257, de 30/06/99; e n.o 263, de 12/11/99). Mas, essa medida legal, embora necessária e em vigor, mostra-se insuficiente para solucionar, na prática, o problema do descarte inadequado desses resíduos. Desde sua publicação, muita informação desencontrada tem sido gerada. A origem de toda a polêmica está na generalização de que todas as pilhas e baterias usadas devem ser classificadas como resíduos perigosos. Na verdade, ainda não há estudos suficientes que comprovem a necessidade de se recolher outros tipos de pilhas e baterias, além dos especificados na referida legislação, embora já haja, nos países da União Europeia entre outros, forte pressão para que todos os tipos sejam coletados, tratados e dispostos adequadamente, em função da constante evolução da tecnologia, com utilização de novos materiais e do aumento progressivo do consumo desses produtos. Além disso, no caso brasileiro, deve-se alertar para a questão de outros tipos de pilhas e baterias, que mesmo não contendo os metais (cádmio, mercúrio e chumbo) referidos nas Resoluções CONAMA em vigor, em função do volume e da velocidade de geração de seus resíduos, como também da composição desconhecida de alguns tipos, representam atualmente problemas ambientais, tornando-se tão prejudiciais como os resíduos das pilhas e baterias regulamentadas, fato que merece um estudo com maior profundidade.

Passo 2

A aplicação de um sistema de manipulação simbólica a um cálculo numérico pode poupar tempo de processamento de computador, pela simplificação de uma expressão algébrica antes de avaliar numericamente. Para encontrar a soma dos cem primeiros números inteiros um cálculo numérico requer 99 adições separadas. Um algoritmo mais simples usado pelo programa resolve o problema, aproveitando um resultado matemático geral mostrando que a soma dos n primeiros números é uma função polinomial quadrática, ou de segundo grau, de n. Do mesmo modo, o algoritmo achará a soma dos quadrados dos primeiros números inteiros construindo uma função polinomial de terceiro grau de n. Embora o algoritmo conduza a um resultado correto, não é necessariamente a maneira mais rápida de resolver o problema, ou a que leva a compreendê-lo mais claramente. De acordo com a lenda, o matemático alemão Carl Friedrich Gauss reparou (aos 7 anos de idade) que os números inteiros de 1 a 100 podiam ser agrupados em pares de forma a que todos os pares somavam o mesmo, isto é, 101. A soma dos cem primeiros números inteiros é assim igual a 101 multiplicado por 50, que é o número de pares. Os sistemas de manipulação simbólica habitualmente não podem reconhecer tais padrões. Por outro lado, os métodos de Gauss não podem ser utilizados para determinar as somas de quadrados, cubos ou de potências mais altas de inteiros, ao contrário do que acontece com estes algoritmos.

Passo 3

A depender do sistema a ser analisado, diversas podem ser as variáveis de estado de interesse. Quando o sistema em questão é um motor, uma das principais grandezas a ser mensurada é a velocidade de rotação do eixo. Existem diferentes formas de obter a medição desta variável a depender do tipo de motor utilizado e do grau de confiabilidade necessário. A medição de velocidade angular pode ser realizada de diversas formas, como por exemplo, usando sensores de contato (como uma chave), acionado pelo giro do eixo do motor.

Dentre os métodos mais utilizados para medição de velocidade angular em motores, destacam-se aqueles que utilizam encoders ópticos. Nestes métodos, um disco contendo perfurações igualmente espaçadas é acoplado ao eixo do motor e um par emissor/receptor de infravermelho é posicionado de modo a observar a variação entre as perfurações e as áreas não perfuradas do disco. Conforme o eixo do motor gira, a luz infravermelha emitida é bloqueada e não bloqueada sequencialmente, gerando no receptor um sinal com frequência proporcional à velocidade do rotor Os métodos baseados em encoders são amplamente utilizados, sobretudo por serem de fácil implementação. Porém, esses métodos possuem alguns problemas em comum como, por exemplo, a relação de dependência entre a precisão da medida, a velocidade do rotor e a taxa de aquisição das medições. O Medidor de Velocidade Angular é ligado à bateria do veículo e transmitido via Bluetooth aos notebooks utilizados pelos técnicos para realizar a aferição.

Para diminuição do CO2 é necessários que os integrantes do grupo busquem outros meios de deslocamento para ir para faculdade, como andar de a pé, bicicletas, motocicletas, diminuindo assim a emissão de CO2.

Passo 4

A SUTENTABILIDADE

É extremamente importante para estabelecer um ambiente seguro para as gerações futuras. A camada de ozônio está diminuindo lentamente, o aquecimento global vem ocasionando tragédias ambientais como altas ondas de calor, enchentes, furacões e outros acontecimentos. O ser humano de hoje em dia está habituado ao uso do petróleo como combustível, mas é preciso olhar para frente e desenvolver tecnologias capazes de utilizar menos recursos naturais. As economias globais e o crescimento atual da população são atuais desafios para o meio ambiente e agricultara. A sociedade faz planos com um forte enfoque nas necessidades de cada um, uma visão consumista a respeito da vida. Por esta razão, definimos sustentabilidade como uma forma de preservar o mundo para que possamos utilizar dele no futuro. Esta será a única maneira a qual teremos para continuar a vida na Terra.

LEVANTAMENTO DO PERFIL DE CONSUMO DE REDUÇÂO

PERFIL DO CONSUPERFIL DO CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA

Figura 1PREDIOS PUBLICOS

COMO REDUZIR?

Passo a passo para a redução do consumo de energia elétrica:

•Levantamento do perfil de consumo e avaliação do potencial de redução;

• Diagnóstico preliminar das instalações elétricas;

• Caracterização de hábitos e vícios de desperdício;

•Pesquisa/correção de fuga de corrente;

• Estudo de alternativas para substituição de equipamentos convencionais por equipamentos economizadores de energia;

•Gestão do consumo após a intervenção;

Portanto, a diferença essencial está no fato de que as medidas preventivas não tratam simplesmente dos sintomas, mas tentam atingir efetivamente raízes e causas de problemas latentes.

ESTUDO E PROPOSTA DE ECONOMIZADORE DE ENERGIA Formas Economizadoras de Água Conscientização

Várias formas de conscientização sobre o uso racional da água foram implantadas, tanto a titulo federal, estadual e municipal, mas a realidade está bem distante do que se almeja em relação ao cotidiano de cada pessoa.

Deve-se buscar a cada dia a conscientização para que com isso possamos obter resultados positivos contra o desperdício de água doce. Conscientizar pessoas para:

•Fechar bem as torneiras,

•Tomar banhos mais curtos,

•Não gaste água lavando carros e calçadas,

•Reutilizar água para diversas utilidades,

•Não jogar/poluir fontes de água (rios, lagos, etc.)