Fenomenos Naturais

Um fenómeno tem um significado específico na filosofia de Immanuel Kant que contrastou o termo "Fenómeno" com "Nómeno" na "Crítica da Razão Pura". Os fenómenos constituem o mundo como nós o experimentamos, ao contrário do mundo como existe independentemente de nossas experiências (thing-in-themselves, das Ding an sich, "das coisas-em-si"). Segundo Kant, os seres humanos não podem saber da essência das coisas-em-si, mas saber apenas das coisas segundo nossos esquemas mentais que nos permitem apreender a experiência — o termo "filosofia" na época de Kant seria, hoje o equivalente aproximado do que chamamos de "ciência". A filosofia deve, portanto, preocupar-se em compreender o próprio processo da experiência.

O conceito de fenómeno levou a uma tradição filosófica conhecida como fenomenologia. Algumas personalidades de destaque nesta tradição: Hegel, Husserl, Heidegger e Derrida.

A percepção de Kant acerca dos fenómenos foi também interpretada como influenciadora no desenvolvimento de modelos psicodinâmicos da psicologia, e de teorias acerca do modo como o cérebro e a mente interagem com o mundo exterior.

1.11. Um aquecedor elétrico encontra-se no interior de um cilindro longo de diâmetro igual a 30mm. Quando água, a uma temperatura de 25oC e velocidade de 1m/s, escoa perpendicularmente ao cilindro, a potência por unidade de comprimento necessária para manter a superfície do cilindro a uma temperatura uniforme de 90oC é de 28 kW/m. Quando ar, também a 25oC, mas a uma velocidade de 10 m/s está escoando, a potência necessária para manter a mesma temperatura superficial é de 400W/m. Calcule e compare os coeficientes de transferência de calor por convecção para os escoamentos da água e do ar.

1.12. Um aquecedor elétrico de cartucho possui a forma de um cilindro, com comprimento L=200mm e diâmetro externo D=20mm. Em condições normais de operação o aquecedor dissipa 2 kW, quando submerso em uma corrente de água a 20oC onde o coeficiente de transferência de calor por convecção é de h = 5000W/m2K. Desprezando a transferência de calor a partir das extremidades do aquecedor, determine a sua temperatura superficial Tsup. Se o escoamento da água é inadvertidamente interrompido e o aquecedor permanece em operação, sua superfície passa a estar exposta ao ar, que também se encontra a 20oC, mas para o qual h = 50W/m2K. Qual a temperatura superficial correspondente? Quais as conseqüências de tal evento?

1.13. Um circuito integrado (chip) quadrado com lado w = 5mm opera em condições isotérmicas. O chip está alojado no interior de um substrato de modo que suas superfícies laterais e inferior estão bem isoladas termicamente, enquanto sua superfície superior encontra-se exposta ao escoamento de uma substância refrigerante a T= 15oC. A partir de testes de controle de qualidade, sabe-se que a temperatura do chip não deve exceder a T = 85oC. Se a substância refrigerante é o ar, com coeficiente de transferência de calor por convecção correspondente de h = 200W/m2K, qual a potência máxima que pode ser dissipada pelo chip? Se a substância refrigerante for um líquido dielétrico para o qual h = 3000W/m2K, qual a potência máxima que pode ser dissipada pelo chip?

1.15. O controlador de temperatura de um secador de roupas consiste em uma chave bimetálica montada sobre um aquecedor elétrico que se encontra preso a uma junta isolante que, por sua vez, se encontra montada sobre a parede do secador. A chave se abre a 70oC, que é a temperatura máxima do ar permitida no secador. A fim de operar o secador a uma temperatura do ar mais baixa, uma potência suficiente é fornecida ao aquecedor de tal modo que quando a chave atinge 70oC (Top) a temperatura do ar T é inferior. Se o coeficiente de transferência de