Experimento didático de baixo custo para determinação do perfil de temperatura de uma aleta exposta ao ar ambiente

O artigo descreve um experimento didático de baixo custo, no qual as temperaturas numa aleta, exposta ao ambiente, convecção natural e regime permanente, são registradas com câmera termográfica. Para a realização dos ensaios, foi confeccionado um equipamento constituído por uma caixa de isopor e uma haste cilíndrica de alumínio, pintada de preto, engastada nessa caixa. A porção inserida na caixa ficou imersa em um banho de água com temperatura controlada, e o perfil de temperatura na porção exposta ao ar foi determinado. Os dados experimentais foram confrontados com valores previstos, no modelo teórico tradicional, que considera apenas a transferência convectiva de calor na superfície da aleta e, com um modelo modificado, no qual também é computada a transferência radiante de calor nessa superfície. Os resultados obtidos indicam a necessidade de considerar a transferência de calor por radiação e a adequabilidade da metodologia proposta na determinação do perfil de temperatura em aletas e do emprego do experimento para fins didáticos

A low-cost didactic module for temperature profile determination of a fin exposed to ambient air

O artigo descreve um experimento didático de baixo custo, no qual as temperaturas numa aleta, exposta ao ambiente, convecção natural e regime permanente, são registradas com câmera termográfica. Para a realização dos ensaios, foi confeccionado um equipamento constituído por uma caixa de isopor e uma haste cilíndrica de alumínio, pintada de preto, engastada nessa caixa. A porção inserida na caixa ficou imersa em um banho de água com temperatura controlada, e o perfil de temperatura na porção exposta ao ar foi determinado. Os dados experimentais foram confrontados com valores previstos, no modelo teórico tradicional, que considera apenas a transferência convectiva de calor na superfície da aleta e, com um modelo modificado, no qual também é computada a transferência radiante de calor nessa superfície. Os resultados obtidos indicam a necessidade de considerar a transferência de calor por radiação e a adequabilidade da metodologia proposta na determinação do perfil de temperatura em aletas e do emprego do experimento para fins didáticos.The article describes a low-cost didactic experiment, in which the temperatures in a fin, exposed to ambient, natural convection and steady-state, are recorded with a thermographic camera. In order to carry out the tests, it was built an equipment consisting of an expanded polystyrene box and a cylindrical aluminum rod, painted black, embedded in this box. The inserted portion in the box was immersed in a temperature-controlled water bath, and the temperature profile of the portion exposed to air was determined. The experimental data were compared to predicted values, in the traditional theoretical model, which considers only convective heat transfer on the fin surface, and with a modified model, in which radiative heat transfer is also computed on this surface. The results obtained indicate the need to consider heat transfer by radiation and the suitability of the proposed methodology in determining the temperature profile in fins and the use of the experiment for didactic purposes

Performance evaluation of composite and microporous gas–liquid membrane contactors for CO2 removal from a gas mixture

Hollow fiber membrane contactors with microporous polypropylene (PP) and composite polytetrafluoro- ethylene/polyethersulfone (PTFE/PES) were used for carbon dioxide (CO2) removal from a gas mixture. The composite membranes exhibited higher efficiency than the microporous membranes, which was related to prevention of pore wetting due to the PTFE present in the top layer of the membrane. For both type of contactors, it was investigated the influence of liquid flow rate, temperature and kind of absorbent on the CO2 removal. A better performance of CO2 transfer into the liquid phase was observed by increasing the liquid flow rate, by using a reacting absorbent (sodium hydroxide) and by decreasing the liquid temperature

A proposal for teaching astronomy and astrophysics foundations via just-in-time teaching

Embora o Ensino de Astronomia seja recomendado por diversos documentos normativos, é desconsiderado por grande parte dos autores de livros didáticos, bem como esquecido pelos professores da educação básica em seus planejamentos e ações didáticas. Como forma de contribuir para sanar essa lacuna, desenvolvemos uma sequência utilizando o método Ensino sob Medida. Essa sequência didática utilizou o método supracitado para abordar os seguintes temas: o que é uma estrela? Qual a origem da formação do sistema solar? O nascimento, a vida e a morte das estrelas, nucleossíntese e a origem e a expansão do universo. Foram programadas cinco aulas com 50 minutos cada e, ao final, foi aplicado um teste conceitual a fim de avaliar a aprendizagem dos estudantes, além de um questionário de opiniões, com intuito de verificar o engajamento deles. Com tais aplicações, percebeu-se que essa sequência didática proporcionou engajamento dos alunos nas atividades.Aunque la enseñanza de la astronomía es recomendada por varios documentos normativos; la mayoría de los autores de libros no la tienen en cuenta, y es olvidada por los maestros de educación básica en su planificación y acciones didácticas. Como una forma de contribuir a llenar este vacío, desarrollamos una secuencia usando el método de Enseñanza a medida. Esta secuencia didáctica utilizó el método citado para abordar los siguientes temas: ¿qué es una estrella? ¿Cuál es el origen de la formación del sistema solar? El nacimiento, la vida y la muerte de las estrellas, la nucleosíntesis y el origen y la expansión del universo. Se programaron cinco clases con 50 minutos cada una y, al final, se aplicó una prueba conceptual para evaluar el aprendizaje de los estudiantes y un cuestionario de opinión. Con tales aplicaciones, se notó que esta secuencia didáctica incentivó la participación del estudiante en las actividades.Although the Teaching of Astronomy is recommended by several normative documents; it is disregarded by most textbook authors, and forgotten by basic education teachers in their didactic planning and actions. As a way to contribute to fill this gap, we developed a sequence using the Just-in-time Teaching method. This didactic sequence used the aforementioned method to address the following topics: What is a star? What is the origin of the formation of the solar system? The birth, life and death of stars, nucleosynthesis and the origin and expansion of the universe. Five classes with 50 minutes each were programmed and, at the end, a conceptual test was applied in order to assess the students' learning and an opinion questionnaire, in order to verify their engagement. With such applications, it was noticed that this didactic sequence provided student engagement in these activities

Transferência de calor e massa : fusão de uma placa de gelo

Esse trabalho descreve um experimento simples e de fácil execução, destinado ao estudo da transferência de calor e massa por meio de uma aula prática. Tal estudo é realizado a partir da fusão de uma placa de gelo, ao ar ambiente, e com base na avaliação quantitativa do calor transferido por radiação, convecção e condensação de vapor d´´agua sobre a superfície dessa placa. Os valores teóricos, previstos a partir de equações relativas a esses processos de transferência de calor e massa, são comparados com dados experimentais relativos `a taxa mássica de fusão dessa placa. A facilidade na execução dos ensaios e a simplicidade do equipamento empregado torna esse experimento uma atividade prática de fácil implementação em disciplinas que tratam da transferência de calor e massa. Além disso, a concordância entre valores teórico e experimental da taxa de transferência de calor e massa, e a metodologia empregada na análise e quantificação dessa taxa, viabilizam o experimento proposto como uma ferramenta pedagógica eficiente para o estudo desse tema.This work describes a simple and easy-to-perform experiment, destined to the study of the heat and mass transfer by means of a practical class. This study is carried out from the melting of an ice sheet into ambient air and based on the quantitative evaluation of the heat transferred by radiation, convection and condensation of water vapor on the surface of that plate. The theoretical values, predicted from equations related to these processes of heat and mass transfers, are compared with experimental data concerning the melting mass rate of this plate. The ease of running the tests and the simplicity of the equipment employed makes this experiment a practical activity that is easy to implement in disciplines dealing with heat and mass transfer. In addition, the agreement between theoretical and experimental values of the heat and mass transfer rate, and the methodology used in the analysis and quantification of this rate, make feasible the proposed experiment as an efficient pedagogical tool to study this subject

Transferência de calor e massa : fusão de uma placa de gelo

Esse trabalho descreve um experimento simples e de fácil execução, destinado ao estudo da transferência de calor e massa por meio de uma aula prática. Tal estudo é realizado a partir da fusão de uma placa de gelo, ao ar ambiente, e com base na avaliação quantitativa do calor transferido por radiação, convecção e condensação de vapor d´´agua sobre a superfície dessa placa. Os valores teóricos, previstos a partir de equações relativas a esses processos de transferência de calor e massa, são comparados com dados experimentais relativos `a taxa mássica de fusão dessa placa. A facilidade na execução dos ensaios e a simplicidade do equipamento empregado torna esse experimento uma atividade prática de fácil implementação em disciplinas que tratam da transferência de calor e massa. Além disso, a concordância entre valores teórico e experimental da taxa de transferência de calor e massa, e a metodologia empregada na análise e quantificação dessa taxa, viabilizam o experimento proposto como uma ferramenta pedagógica eficiente para o estudo desse tema.This work describes a simple and easy-to-perform experiment, destined to the study of the heat and mass transfer by means of a practical class. This study is carried out from the melting of an ice sheet into ambient air and based on the quantitative evaluation of the heat transferred by radiation, convection and condensation of water vapor on the surface of that plate. The theoretical values, predicted from equations related to these processes of heat and mass transfers, are compared with experimental data concerning the melting mass rate of this plate. The ease of running the tests and the simplicity of the equipment employed makes this experiment a practical activity that is easy to implement in disciplines dealing with heat and mass transfer. In addition, the agreement between theoretical and experimental values of the heat and mass transfer rate, and the methodology used in the analysis and quantification of this rate, make feasible the proposed experiment as an efficient pedagogical tool to study this subject

A proposal for teaching astronomy and astrophysics foundations via just-in-time teaching

Embora o Ensino de Astronomia seja recomendado por diversos documentos normativos, é desconsiderado por grande parte dos autores de livros didáticos, bem como esquecido pelos professores da educação básica em seus planejamentos e ações didáticas. Como forma de contribuir para sanar essa lacuna, desenvolvemos uma sequência utilizando o método Ensino sob Medida. Essa sequência didática utilizou o método supracitado para abordar os seguintes temas: o que é uma estrela? Qual a origem da formação do sistema solar? O nascimento, a vida e a morte das estrelas, nucleossíntese e a origem e a expansão do universo. Foram programadas cinco aulas com 50 minutos cada e, ao final, foi aplicado um teste conceitual a fim de avaliar a aprendizagem dos estudantes, além de um questionário de opiniões, com intuito de verificar o engajamento deles. Com tais aplicações, percebeu-se que essa sequência didática proporcionou engajamento dos alunos nas atividades.Aunque la enseñanza de la astronomía es recomendada por varios documentos normativos; la mayoría de los autores de libros no la tienen en cuenta, y es olvidada por los maestros de educación básica en su planificación y acciones didácticas. Como una forma de contribuir a llenar este vacío, desarrollamos una secuencia usando el método de Enseñanza a medida. Esta secuencia didáctica utilizó el método citado para abordar los siguientes temas: ¿qué es una estrella? ¿Cuál es el origen de la formación del sistema solar? El nacimiento, la vida y la muerte de las estrellas, la nucleosíntesis y el origen y la expansión del universo. Se programaron cinco clases con 50 minutos cada una y, al final, se aplicó una prueba conceptual para evaluar el aprendizaje de los estudiantes y un cuestionario de opinión. Con tales aplicaciones, se notó que esta secuencia didáctica incentivó la participación del estudiante en las actividades.Although the Teaching of Astronomy is recommended by several normative documents; it is disregarded by most textbook authors, and forgotten by basic education teachers in their didactic planning and actions. As a way to contribute to fill this gap, we developed a sequence using the Just-in-time Teaching method. This didactic sequence used the aforementioned method to address the following topics: What is a star? What is the origin of the formation of the solar system? The birth, life and death of stars, nucleosynthesis and the origin and expansion of the universe. Five classes with 50 minutes each were programmed and, at the end, a conceptual test was applied in order to assess the students' learning and an opinion questionnaire, in order to verify their engagement. With such applications, it was noticed that this didactic sequence provided student engagement in these activities

Dual-Layer hollow fibers for sulfur removal from fuels

Emission of sulfur compounds to the atmosphere is universally recognized as one key target to be reduced. For membrane pervaporation which is considered as a potential purification process of fuels, dual-layer polyurethane (PU)/polyethersulfone hollow-fiber membranes were prepared. A novel fabrication technique is proposed using a quadruple spinneret to produce the fiber with such morphology by simultaneous spinning of two polymer solutions in the presence of two corresponding precipitation media. Activated carbon was added into the PU solution to improve the transport properties of the selective layer. Resulting hollow-fiber membranes showed very good adhesion between the selective layer and its support, in addition to an effective removal of a sulfur compound such as 2-methyl thiophene from a typical model fuel, an indication of good prospects for both the fabrication technique and for sulfur removal by pervaporation of fuels

Dual-layer hollow fibers for gas separation processes produced by quadruple spinning

A novel quadruple spinneret to produce dual-layer hollow fiber membranes by simultaneous spinning of two polymer solutions, using the dual precipitation bath technique is proposed. Hollow fibers aimed at gas separation processes were prepared in extrusion system specifically designed and built for this purpose. A polyurethane polymer was selected as the selective layer (outer-layer), while polyethersulfone was defined as the support (inner-layer). Activated carbon powder was added into the PU solution for further improvement of the transport properties. The hollow fibers showed good adhesion between the polymer layers and a defect-free selective layer. Representative results include a CO2/N2 selectivity of 43