Com o avanço dos computadores pessoais, problemas técnicos complexos, antes restritos aos grandes centros de pesquisas internacionais, passam a ser acessíveis pelas mais diversas áreas do conhecimento, como as engenharias e em particular a Engenharia Química. Fenômenos físicos são representados matematicamente por equações diferenciais, que na maioria das vezes não possuem solução analítica possível. O CFD ( Computer Fluid Dynamics) é uma técnica numérica iterativa, que busca a solução destas equações diferenciais através da discretização do domínio estudado e das equações que governam o fenômeno envolvido. Neste trabalho, através de um software especialista de CFD, o ANSYS CFX 11.0, foi simulado o transporte de massa e momento de um soluto traçador, o Cloreto, presente no sal Cloreto de Sódio, em um meio poroso. Em seguida, os resultados desta simulação foram comparados e validados por um experimento de transporte de massa numa caixa de areia. / With the advance of the personal computers, complex technical problems, before restricted to the huge centers of international researches, have become more accessible by many areas of the knowledge, like the engineering and in particular the Chemical Engineering. Physical phenomena are represented mathematically by differentials equations, which most of the time do not have possible analytical solution. CFD (Computer Fluid Dynamics) is an iterative numeric technique, which search the solution of these differentials equations through both discretization of the studied domain and the equations that govern the involved phenomenon. In this work, through a CFD\'s specialist software, ANSYS CFX 11.0, it was simulated the mass and momentum transport of a solute tracer, Chloride, present in Sodium Chloride, in a porous media. After this, the simulations results were compared and validated in a mass transport experiment in a sand box.

Com o avanço dos computadores pessoais, problemas técnicos complexos, antes restritos aos grandes centros de pesquisas internacionais, passam a ser acessíveis pelas mais diversas áreas do conhecimento, como as engenharias e em particular a Engenharia Química. Fenômenos físicos são representados matematicamente por equações diferenciais, que na maioria das vezes não possuem solução analítica possível. O CFD ( Computer Fluid Dynamics) é uma técnica numérica iterativa, que busca a solução destas equações diferenciais através da discretização do domínio estudado e das equações que governam o fenômeno envolvido. Neste trabalho, através de um software especialista de CFD, o ANSYS CFX 11.0, foi simulado o transporte de massa e momento de um soluto traçador, o Cloreto, presente no sal Cloreto de Sódio, em um meio poroso. Em seguida, os resultados desta simulação foram comparados e validados por um experimento de transporte de massa numa caixa de areia. / With the advance of the personal computers, complex technical problems, before restricted to the huge centers of international researches, have become more accessible by many areas of the knowledge, like the engineering and in particular the Chemical Engineering. Physical phenomena are represented mathematically by differentials equations, which most of the time do not have possible analytical solution. CFD (Computer Fluid Dynamics) is an iterative numeric technique, which search the solution of these differentials equations through both discretization of the studied domain and the equations that govern the involved phenomenon. In this work, through a CFD\'s specialist software, ANSYS CFX 11.0, it was simulated the mass and momentum transport of a solute tracer, Chloride, present in Sodium Chloride, in a porous media. After this, the simulations results were compared and validated in a mass transport experiment in a sand box.

Made available in DSpace on 2017-07-21T20:31:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 alzenir.pdf: 521162 bytes, checksum: 1bd088e6e06358c19fead048a1e163e9 (MD5) Previous issue date: 2006-03-24 / The present work is the result of an investigation accomplished during the application of the Mathematics Modelling into the context of high school, considering a perspective of a searching for a methodological alternative of the Mathematics studies. The option for this learning strategy arose after studies, discussions and reflections about the Mathematics in itself and Mathematics Education, with the purpose to search improvements to the Mathematics teaching and learning process. The Mathematics Modelling approach seeks to make the learning process more significant for the student, once it has as its objective starting with subjects that the students’ group would be interested for. The question to be answered by the investigation is: ‘What’s the best way to link up the everyday knowledge, brought by the students, with the Mathematics ones, which are originally set by the school? Such important question establishes an objective: to analyze the Mathematics Modelling application in the classroom, taking into account the context, the ways to get results and the comprehension of the Mathematics subjects. The investigation was developed in two moments: three bi-monthly terms of 2004 and the first bi-monthly term of 2005. The two streams involved, a group of external students and another group of inmates, were attending the first grade in the Augusto Ribas Agricultural School, Ponta Grossa, Paraná, and were studying the same theme: the Soya bean cultivation. In the presence of the aim that has been intended, the investigation followed the qualitative perspective with the emphasis in the ethnography of the school work. The data collection started from interviews, documents, observances and from some participants’ spontaneous demonstrations. The results point out the opening created by this methodological alternative, the new hole of teachers and students involved in the process. One refection is also done about the difficulties found for putting into effect the Mathematics Modelling purposes in the school context, in order to break up with the current way of Mathematics teaching, in what most actions are focused in give priority to the final product in detriment of the process. Key-words: Mathematics Modeling; Teaching and Learning Process, Mathematics Education, Methological. / Este trabalho é resultado da investigação realizada durante a aplicação da Modelagem Matemática no contexto do Ensino Médio na perspectiva da busca de uma alternativa metodológica para o ensino de Matemática. A opção por essa estratégia de ensino se deu após estudos, discussões e reflexões sobre a Matemática e a Educação Matemática com o propósito de buscar melhorias para o ensino aprendizagem da mesma. A Modelagem Matemática procura tornar o processo de ensino e aprendizagem mais significativa para o aluno, uma vez que tem como princípio partir de temas de interesse do grupo. A questão a ser respondida pela investigação é: Qual a melhor maneira de relacionar os conhecimentos cotidianos, trazidos pelos alunos com os conhecimentos matemáticos sistematizados pela escola? Tal indagação estabeleceu como objetivo: analisar a aplicação da Modelagem Matemática em sala de aula, considerando a contextualização, a aplicabilidade e a compreensão dos conteúdos matemáticos. A investigação foi desenvolvida em dois momentos: três bimestres de 2004 e primeiro semestre de 2005. As duas turmas participantes, uma composta por alunos externos e outra pelos alunos internos, freqüentavam a primeira série do Colégio Agrícola Augusto Ribas, Ponta Grossa, Paraná com o tema comum: Cultura do Soja. Em face do objetivo proposto a investigação segue a perspectiva qualitativa com enfoque na etnografia do trabalho escolar. A coleta de dados deu-se a partir das observações, entrevistas, documentos e manifestações espontâneas dos participantes. Os resultados mostram a abertura proporcionada por essa alternativa metodológica, o novo papel a ser desempenhado pelo professor e pelos alunos envolvidos. Faz-se também uma reflexão acerca das dificuldades encontradas para efetivação da Modelagem, no contexto escolar, para romper com a forma atual de ensino de Matemática, onde na maioria das ações se prioriza o produto em detrimento do processo.

Orientadores: Rubens Maciel Filho, Edinara Adelaide Boss / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-05T11:32:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Koroishi_ErikaTomie_M.pdf: 3800882 bytes, checksum: 0e28e90526320578e9d289c75f1423b4 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Liofilização é um processo de separação baseado no fenômeno de sublimação. Devido à ausência de água liquida e as baixas temperaturas requeridas para este processo, a maioria das reações de deterioração e microbiológicas são prevenidas, tornado o produto final excelentes qualidade. Os estágios fundamentais envolvidos no processo de liofilização são: congelamento, estágio de secagem primário que se refere ao estágio no qual a água congelada é removida por sublimação, e estágio de secagem secundário no qual ocorre a remoção da umidade por sublimação, e estágio de secagem secundário no qual ocorre a remoção da umidade sublimada. As industrias que trabalham com o processo de liofilização necessitam de estudos, tendo em vista a existência reduzida de pesquisas nesta área tornando este trabalho um desafio. O desempenho do processo de liofilização é fortemente dependente da escolha adequada das condições operacionais e, portanto há necessidade de uma extensiva análise de seus efeitos no tempo de processamento e na qualidade do produto obtido. Neste trabalho liofilizou-se o suco de laranja não pasturizado. Foram realizados testes iniciais com o equipamento par adquirir maior conhecimento do mesmo, bem como proceder a sua operação. Como parte dos testes iniciais foi contruída uma curva de secagem utilizando amostras de suco de laranja não pasteurizado. Ainda com testes iniciais executou-se um planejamento fatorial completo '2 POT. 2¿...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: Freeze drying is a separation process based on sublimation phenomenon. Due to the absence of liquid water and the low temperature required for the process, most of deterioration and microbiological reactions are stopped which gives a final products of excellent quality. The fundamental stages involved in freeze drying process are: freezing, primary drying stages, related to stage in which occurs the remotion of sublimated water. The performance of freeze drying process in strongly dependent of the adequate operational conditions being necessary extensive analysis of the effects in processing time and quality of the obtained product. In this work, the no pasteurized orange juice was lyophilized. Initial test were realized with the equipamento to obtain more knowledge from it, as well as to proceed its operation. As part of initial test a drying curve was built using samples of no pasteurized orange juice. Still as initial test, a complete '2 POT. 2¿ factorial design was executed. A complete '2 POT. 4¿ factorial design was realized. The following variables were analyzed: thickmess of the layer, freezing form, addition and size of particles. The effects of each variable for the stupid process, as well as the interactions of variables for determined operational range were carried out...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Mestre em Engenharia Química

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:02:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4860.pdf: 5242866 bytes, checksum: 5e92d592a327abbd0f89da2dbf416582 (MD5) Previous issue date: 2012-03-26 / The difficulty of students in learning concepts of mathematics especially at high schools is current problem in Brazilian schools. This difficulty is a challenge even bigger as the different high school systems are considered, for example, the technical professional high schools. Such challenge for two classrooms of first grade (10th grade in K-12) of a technical course in environmental studies motivated the proposal of this dissertation. The research work explored a teaching methodology of the concept of function that would show to the student the importance of this concept in a technical course, while offering an opportunity to know about the mathematics modeling that uses functions, especially those from school curriculum. The final results of this dissertation consisted of working sheets that were planned, executed and evaluated in two classrooms. The worksheets are formatted so that they can be used by teachers who share the same challenge and interest in developing research to improve the teaching/learning mathematics at high - school level. The proposed activities are based on mathematics modeling of problems in the context of the students course, and on the educational use of a graphic calculator to construct tables, graphs and regression curves. The official documents from Ministry of Education (MEC) about curriculum standards and some theoretical references have been used for our reflections about the differences between traditional teaching style and new educational trends, and about the potential of technology to improve the learning. The work presents also a study of the concept of function that supported the planning of the proposed classroom activities. / A dificuldade de aprender conceitos matemáticos principalmente no ensino médio é um problema presente nas escolas brasileiras. Esta dificuldade se apresenta como um desafio maior quando se consideram as diferentes categorias de ensino em nível médio, por exemplo, uma escola técnica profissionalizante. A proposta deste trabalho foi motivada por este desafio para duas turmas do primeiro ano do curso técnico de meio ambiente. A pesquisa deste trabalho consistiu na exploração de uma metodologia de ensino do conceito de função que mostre ao aluno a importância deste conteúdo num curso técnico, oferecendo uma oportunidade de adquirir conhecimento sobre a modelagem matemática de problemas por meio de funções, em especial das funções constantes no currículo escolar. O trabalho apresenta como resultado final as atividades propostas e testadas nas duas turmas, em formato que possam ser utilizadas e aproveitadas por professores que tenham o mesmo desafio e interesse na pesquisa da melhoria de ensino/aprendizagem em nível de ensino médio. As atividades elaboradas se baseiam na metodologia de modelagem matemática aplicada dentro da resolução de problemas contextualizados e no uso auxiliar da calculadora gráfica para construir tabelas, gráficos e expressões por métodos de regressão. O trabalho apresenta um embasamento teórico para a pesquisa realizada, primeiro por meio de documentos oficiais do Ministério da Educação (MEC) que determinam os parâmetros para os conteúdos do currículo escolar, além de bibliografia que permitiu tecer reflexões sobre as diferenças entre o ensino tradicional e tendências modernas, o potencial da tecnologia como auxiliar para melhorar o aprendizado. O trabalho apresenta também um estudo teórico do conteúdo de funções, necessário para fundamentar as atividades de sala de aula realizadas.

Submitted by Izabel Franco (izabel-franco@ufscar.br) on 2016-09-26T20:40:40Z No. of bitstreams: 1 TeseAJC.pdf: 1491358 bytes, checksum: 98b1d92676cea5b96b1a247721190409 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-27T19:42:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseAJC.pdf: 1491358 bytes, checksum: 98b1d92676cea5b96b1a247721190409 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-27T19:43:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseAJC.pdf: 1491358 bytes, checksum: 98b1d92676cea5b96b1a247721190409 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-27T19:43:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseAJC.pdf: 1491358 bytes, checksum: 98b1d92676cea5b96b1a247721190409 (MD5) Previous issue date: 2015-06-03 / Não recebi financiamento / The mathematical modelling in the perspective of mathematics education has achieved meaningful progress in the last years in relation to academic and scientific aspects, both nationally and internationally. Mathematics modelling may be considered a consolidated search field. This fact is evidenced considering the number of publications in scientific events, as well as magazines editions and books focused on mathematics education, which range from basic to higher education, as in colleges and universities. However, there are some indications that this mathematics modelling has faced weakness in terms of its application in classrooms of lower secondary levels. Based on this context, our research has investigated the obstacles and difficulties pointed out by recently graduated mathematics teachers of public colleges and universities in Paraná state. These professionals have studied Mathematics modelling during the graduation course, in the perspective of mathematics education, which is related to its application in classroom everyday activities. The methodological approach used to the survey data understanding was the Textual Analysis Discourse. Data collection was conducted through a questionnaire sent via Google Docs to 57 newly qualified math teachers, up to two years after graduation. All these professionals were teaching at public schools of Paraná state basic education. Among these, 26 have answered the questionnaire. We have established four categories covering the main obstacles and difficulties, pointed out by the teachers, subjects of this research, regarding the use of modelling in classroom, which are: (i) teachers’ insecurity in using this methodology in their classes; (ii) poor initial teachers’ training; (iii) difficulties because of traditional and conservative approach of the school system; (iv) difficulties in inserting students in the Modelling environment. These categories have shown that all obstacles and difficulties indicated by teachers about the modelling approach are basically associated to three features of resistance regarding changes in pedagogical practices, which are: (i) personal-emotional aspect, (ii) professional competence aspect, and (iii) institutional aspect. / A Modelagem Matemática, na perspectiva da Educação Matemática, tem obtido avanços significativos nos últimos anos em relação aos aspectos acadêmicos e científicos, tanto no cenário nacional como no internacional. A Modelagem Matemática pode ser considerada como um campo de pesquisa consolidado. Tal fato se constata pelo número de publicações em eventos científicos, bem como pelas edições de revistas e de livros voltados à Educação Matemática, isso com abrangência em diferentes contextos educacionais que vão desde a Educação Básica até o Ensino Superior. Há, no entanto, indícios de que a Modelagem Matemática apresenta fragilidades para as suas aplicações em salas de aula da Educação Básica. E é nesse contexto que a nossa pesquisa investigou os obstáculos e dificuldades apontados pelos professores recém-formados, egressos de cursos de Licenciatura em Matemática de instituições de ensino superior públicas do Estado do Paraná que cursaram a disciplina de Modelagem Matemática na graduação, na perspectiva da Educação Matemática, com relação à sua aplicação no cotidiano da sala de aula. A opção metodológica para a compreensão dos dados da pesquisa foi pela Análise Textual Discursiva. A coleta de dados foi realizada por meio de questionário enviado via Google Docs a 57 professores recém-formados até dois anos após a graduação, de cursos de Licenciatura em Matemática, que estavam lecionando na Educação Básica do Estado do Paraná. Destes, 26 responderam ao questionário. Foram construídas quatro categorias contemplando os principais obstáculos e a dificuldades apontados pelos professores, sujeitos desta pesquisa, em relação ao uso de Modelagem em sala de aula, que são: (i) insegurança dos professores em utilizar a Modelagem em suas aulas; (ii) formação inicial insuficiente dos professores; (iii) dificuldades com a postura tradicional e conservadora do sistema escolar; e (iv) dificuldades em envolver os estudantes num ambiente de Modelagem. Essas categorias mostraram que os obstáculos e as dificuldades apontados pelos professores em relação ao uso da Modelagem Matemática na sala de aula da Educação Básica estão associados a três fatores de resistência a mudanças de práticas pedagógicas, que são: (i) o fator pessoal-emocional; (ii) o fator da competência profissional; e (iii) o fator institucional.