Este trabalho apresenta uma proposta para o Ensino de Física partindo de aplicações da Física em produtos tecnológicos, e está formatado à luz da pedagogia construtivista de Piaget, Vygotsky e Ausubel. Pretende-se despertar a curiosidade e o interesse dos professores e, como conseqüência, dos alunos, pelos temas da Física, desmistificando equipamentos utilizados no cotidiano. Um dos objetivos do trabalho é contribuir para o preenchimento de lacunas existentes no Ensino de Física no Ensino Médio através da formação continuada de professores. O desenvolvimento do trabalho consistiu na realização de oficinas para professores e estudantes do Ensino Médio focalizadas no estudo de Fenômenos Ondulatórios, Eletromagnetismo e Tópicos de Física Moderna que explicam o funcionamento do forno de microondas e do disco rígido de computador. As oficinas foram oferecidas para professores de Física em seis localidades diferentes do Estado, e para alunos da terceira série do Ensino Médio do Instituto Estadual de Educação Cardeal Pacelli de Três de Maio, e consistiram de uma série de atividades, como a desmontagem de um forno de microondas e do disco rígido de computador, atividades interativas e experimentais. A realização destas atividades está de acordo com a proposta de Piaget, segundo a qual, as ações humanas são a base do comportamento. As atividades são desenvolvidas em pequenos grupos, seguidas por momentos de discussão no grande grupo, pois, conforme Vygotsky, o desenvolvimento cognitivo tem como origem a conversão de relações sociais em funções mentais. Através do conjunto de atividades, seja através das ações ou interações humanas, os conhecimentos prévios dos indivíduos são constantemente confrontados com novos conhecimentos, criando condições para uma aprendizagem significativa, conforme Ausubel. O trabalho foi submetido à avaliação com a aplicação de um pré-teste, antes do início das atividades propostas, e de um pós-teste, aplicado após o encerramento das atividades. Os resultados das avaliações mostraram que novos conceitos foram aprendidos pelos participantes, indicando que a proposta, baseada no ensino de Física a partir de aplicações tecnológicas, é eficiente e indicada para promover a melhoria da qualidade do Ensino de Física. / This work consists in a project for Physics Education starting from the application of Physics in technological products, and it is based on the theory of constructivism from Piaget, Vygotsky and Ausubel. The aim is to instigate the curiosity and the interest of teachers and, as a consequence, of students, by Physics subjects, through experiments based on how domestic equipments work. One of the purposes of this project is to help improving the formation of High School Physics teachers. The project consisted of workshops for teachers and High School students, focused on Wave Phenomena, Electromagnetism and Modern Physics, to explain how the microwave oven and a computer hard disk work. The workshops were held at six towns in the Northeast region of the State and for senior High School students of the Instituto Estadual de Educação Cardeal Pacelli in Três de Maio. They consisted of different kinds of activities like disassembling a microwave oven and a computer hard drive, and interactive and experimental activities. The development of these activities is in agreement with the Piaget´s theory that the actions are the basis of the human behavior. The activities were performed in small groups, followed by discussion breaks with the whole group, since, according to Vygotsky, the cognitive development was created by the conversion of social relations to mental functions. Through the set of activities, involving actions and human interactions, the previews knowledge of the individuals are constantly confronted with new knowledge, making conditions for a meaningful learning, according to Ausubel. The evaluation of the project was based on tests for the participants, before and after the workshops. The results showed that the participants improved their knowledge about Physics concepts, indicating that the project, based on Physics education starting from the technological applications, is efficient and indicated to promote the improvement of the quality of Physics classes at High School.

Este trabalho apresenta uma proposta para o Ensino de Física partindo de aplicações da Física em produtos tecnológicos, e está formatado à luz da pedagogia construtivista de Piaget, Vygotsky e Ausubel. Pretende-se despertar a curiosidade e o interesse dos professores e, como conseqüência, dos alunos, pelos temas da Física, desmistificando equipamentos utilizados no cotidiano. Um dos objetivos do trabalho é contribuir para o preenchimento de lacunas existentes no Ensino de Física no Ensino Médio através da formação continuada de professores. O desenvolvimento do trabalho consistiu na realização de oficinas para professores e estudantes do Ensino Médio focalizadas no estudo de Fenômenos Ondulatórios, Eletromagnetismo e Tópicos de Física Moderna que explicam o funcionamento do forno de microondas e do disco rígido de computador. As oficinas foram oferecidas para professores de Física em seis localidades diferentes do Estado, e para alunos da terceira série do Ensino Médio do Instituto Estadual de Educação Cardeal Pacelli de Três de Maio, e consistiram de uma série de atividades, como a desmontagem de um forno de microondas e do disco rígido de computador, atividades interativas e experimentais. A realização destas atividades está de acordo com a proposta de Piaget, segundo a qual, as ações humanas são a base do comportamento. As atividades são desenvolvidas em pequenos grupos, seguidas por momentos de discussão no grande grupo, pois, conforme Vygotsky, o desenvolvimento cognitivo tem como origem a conversão de relações sociais em funções mentais. Através do conjunto de atividades, seja através das ações ou interações humanas, os conhecimentos prévios dos indivíduos são constantemente confrontados com novos conhecimentos, criando condições para uma aprendizagem significativa, conforme Ausubel. O trabalho foi submetido à avaliação com a aplicação de um pré-teste, antes do início das atividades propostas, e de um pós-teste, aplicado após o encerramento das atividades. Os resultados das avaliações mostraram que novos conceitos foram aprendidos pelos participantes, indicando que a proposta, baseada no ensino de Física a partir de aplicações tecnológicas, é eficiente e indicada para promover a melhoria da qualidade do Ensino de Física. / This work consists in a project for Physics Education starting from the application of Physics in technological products, and it is based on the theory of constructivism from Piaget, Vygotsky and Ausubel. The aim is to instigate the curiosity and the interest of teachers and, as a consequence, of students, by Physics subjects, through experiments based on how domestic equipments work. One of the purposes of this project is to help improving the formation of High School Physics teachers. The project consisted of workshops for teachers and High School students, focused on Wave Phenomena, Electromagnetism and Modern Physics, to explain how the microwave oven and a computer hard disk work. The workshops were held at six towns in the Northeast region of the State and for senior High School students of the Instituto Estadual de Educação Cardeal Pacelli in Três de Maio. They consisted of different kinds of activities like disassembling a microwave oven and a computer hard drive, and interactive and experimental activities. The development of these activities is in agreement with the Piaget´s theory that the actions are the basis of the human behavior. The activities were performed in small groups, followed by discussion breaks with the whole group, since, according to Vygotsky, the cognitive development was created by the conversion of social relations to mental functions. Through the set of activities, involving actions and human interactions, the previews knowledge of the individuals are constantly confronted with new knowledge, making conditions for a meaningful learning, according to Ausubel. The evaluation of the project was based on tests for the participants, before and after the workshops. The results showed that the participants improved their knowledge about Physics concepts, indicating that the project, based on Physics education starting from the technological applications, is efficient and indicated to promote the improvement of the quality of Physics classes at High School.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:57:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AroldoVM.pdf: 1927767 bytes, checksum: 7bb8f196ea08d728e8c7ae690cff0a6b (MD5) Previous issue date: 2009-11-06 / An alternative box-type solar oven constructed from the scrap iron of a gas conventional cook is presented, which functions principles are the effect greenhouse and the concentration. The oven of the conventional cook is the baking enclosure where the absorber (pot) of the solar oven is located, being re-covered for a glass blade for the generation of the greenhouse effect isolated lateral and having deep its and for a composite the plaster base and EPS. Segments of plain mirrors had been placed in the laterals of the oven for the concentration of the radiation and a reflecting parabola was introduced in the baking enclosure for the exploitation of the incident reflected radiation in the interior of the oven. The oven is mobile to allow one better aiming of exactly in relation to the apparent movement of the sun. The thermal economic and of materials viabilities of the stove in study will be demonstrate The average internal temperature of the absorber was around 150?C and the internal temperature around 120?C. Will demonstrate that its low cost and good thermal performance represents basic characteristics for the viability of large use of such archetype, mainly for cooking the decreases and averages temperatures. One will reveal that the archetype in study is competitive with the box-type solar cooker conceived in the whole world / Apresenta-se um forno solar alternativo constru?do a partir da sucata de um fog?o convencional a g?s, que funciona segundo os princ?pios do efeito estufa e da concentra??o. O forno do fog?o convencional ? o recinto de cozimento onde o absorvedor (panela) do forno solar fica localizado, sendo recoberto por uma l?mina de vidro para a gera??o do efeito estufa e tendo seu fundo e laterais isolados por um comp?sito ? base de gesso e isopor. Segmentos de espelhos planos foram colocados nas laterais do forno para a concentra??o da radia??o e uma par?bola refletora foi introduzida no recinto de cozimento para o aproveitamento da radia??o refletida incidente no interior do forno. O forno ? m?vel para permitir um melhor direcionamento do mesmo em rela??o ao movimento aparente do Sol. Ser?o demonstradas as viabilidades t?rmicas, econ?mica e de materiais do fog?o em estudo. A temperatura interna m?dia do absorvedor ficou em torno de 150?C e a temperatura interna do forno em torno de 120?C. Demonstrar-se-? que seu baixo custo e bom desempenho t?rmico representam caracter?sticas fundamentais para a viabilidade de utiliza??o massiva de tal prot?tipo, principalmente para cozimento a baixas e m?dias temperaturas. Mostrar-se-? que o prot?tipo em estudo ? competitivo com os fog?es tipo caixa concebido em todo o mundo

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:58:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GilbertoBJ_TESE_capa ate pg200.pdf: 2617586 bytes, checksum: d59063503785c14ffda02190fa3b7287 (MD5) Previous issue date: 2010-07-08 / Particularly in Braziland in Rio Grande do Norte, companies manufacturing red ceramic, play an important role as agents of development to study the region Serid?- RN, specific place for carrying out the research. It is observed in this region a concentration of red ceramic industries of small size, which, despite its importance in the ceramic, they are unable to enjoy or use the new forms of administrative management and technological advances designed and offered by universities, centers of research and projects of governments, remained almost entirely outside the progress and modernization, technological and administrative. These companies still have outdated technology, and management processes, providing quality problems and standardization of end products. Upon these conditions are the companies going through crisis and struggling to survive alone and without assistance. The region of Serid?-RN, lets make a detailed case study of red ceramic companies in the region proposed from the existing theoretical and actual lifting of the condition of the product manufacturing red ceramic, allowing through this overview of the implementation of collect samples of raw materials, allowing the study of each ceramic industry that contributed to the participation of the research, which was determined parameters such as: analysis of the physical, chemical and technological properties of raw materials, characterization of the processes used, raising the technological resources considering equipment, machinery, supplies, raw materials and facilities available and its organization by type of products from companies involved in this study. The methodology consists of the following steps: collection of raw material, crushing and screening, characterization of raw materials (liquid limit, chemical analysis, mineralogical analysis, differential thermal analysis, sieve analysis), mixing, forming, cutting, drying and burning of ceramic bodies and bodies of evidence. The results showed that it was clay with distinct characteristics with respect to plasticity. With respect to the different compositions of mixtures of ceramic masses, we conclude that the ceramic properties showed a direct proportionality with increasing fraction of the clay not plastic. However, the compositions of the masses studied proved to be the most appropriate for the types of simulated clay for use in ceramics. Adopted in the ceramic processing made it possible to obtain products the resulted in consistent properties, and in some cases even exceeding the requirements of technical studies and standard-Brazilian clays to obtain ceramic products such as tiles, bricks and tiles to floor. Based on the discussions from the results obtained in the various processing steps of this work, one can draw conclusions according to the physico-chemical and mineralogical properties of raw materials, the properties of ceramic products burned and analysis. This work may be used by other researchers, private companies and governmental organizations, undergraduate students and graduate, can develop studies and future research to: develop projects to modify the furnaces; mapping projects develop and rationalize the exploitation of raw materials ;promoting reforestation and forest management; develop reduction projects and recovery of waste; develop training projects in manpower sector, and develop security projects, improving the conditions of work in the area pottery / No Brasil e particularmente no Estado do Rio Grande do Norte, as empresas de fabrica??o de cer?mica vermelha, representam um papel importante como agentes de desenvolvimento de estudo para a regi?o do Serid?-RN, local determinado para a realiza??o das pesquisas. Observa-se nesta regi?o uma concentra??o de ind?strias de cer?mica vermelha de pequeno porte, que, apesar de sua import?ncia no contexto cer?mico, estas n?o conseguem usufruir ou utilizar as novas formas de gerenciamento administrativo e de avan?os tecnol?gicos concebidos e propostos pelas Universidades, centros de pesquisas, bem como dos projetos dos Governos, permanecendo na sua quase totalidade ? margem dos avan?os e da moderniza??o, tanto tecnol?gico como administrativo. Estas empresas apresentam ainda processos tecnol?gicos e gerenciamentos ultrapassados, propiciando problemas de qualidade final e padroniza??o de seus produtos. Mediante estas condi??es ficam as empresas atravessando crises e lutando para sobreviverem isoladas e sem assist?ncia. A regi?o do Serid?-RN, permite efetuar um estudo de caso detalhado das empresas de cer?mica vermelha na regi?o proposta, a partir do referencial te?rico existente e do levantamento real da condi??o de fabrica??o do produto cer?mico vermelho, possibilitando atrav?s deste panorama geral a realiza??o da coleta de amostras de mat?rias primas, permitindo o estudo de cada ind?stria cer?mica vermelha que contribuiu na participa??o da pesquisa, onde foi determinado par?metros tais como: an?lise das propriedades f?sicas, qu?micas e tecnol?gicas das mat?rias primas, caracteriza??o dos processos utilizados, levantamento dos recursos tecnol?gicos considerando equipamentos, m?quinas, insumos, mat?rias primas e instala??es dispon?veis e a organiza??o dos mesmos por tipologia de produtos das empresas envolvidas neste estudo. A metodologia aplicada consta das seguintes etapas: coleta da mat?ria prima, moagem e peneiramento, caracteriza??o das mat?rias-primas (limite de liquidez, an?lise qu?mica, an?lise mineral?gica, an?lise t?rmica diferencial, an?lise granulom?trica), mistura, conforma??o, corte, secagem e queima das massas cer?micas e nos corpos de prova. Os resultados obtidos revelaram tratar-se de argilas com caracter?sticas distintas com rela??o ? plasticidade. Com rela??o ?s diversas composi??es das misturas das massas argilosas, conclu?mos que as propriedades cer?micas apresentaram uma rela??o direta de proporcionalidade com o aumento da fra??o da argila n?o pl?stica. No entanto, as composi??es das massas estudadas mostraram-se as mais adequadas para os tipos de argilas simuladas para aplica??o em cer?mica. No processamento cer?mico adotado, possibilitou obterem-se produtos que resultaram em propriedades compat?veis e, em alguns casos, at? superiores as exig?ncias das normas t?cnicas e estudos de argilas padr?o-brasileiras para a obten??o de produtos de cer?mica, tais como, telha, tijolos e lajotas para piso. Tendo como base ?s discuss?es realizadas a partir dos resultados obtidos nas diversas etapas de processamento deste trabalho, podem-se elaborar conclus?es de acordo com as caracter?sticas f?sico-qu?micas e mineral?gicas das mat?rias-primas, das propriedades cer?micas dos produtos queimados e das an?lises. O presente trabalho poder? ser utilizado por outros pesquisadores, empresas privadas e governamentais, estudantes de Gradua??o e P?s-Gradua??o, podendo desenvolver estudos e pesquisas futuras para: Desenvolver projetos de modifica??o dos fornos; Desenvolver projetos de mapeamento e racionaliza??o da explora??o de mat?rias-primas; Desenvolver projetos de reflorestamento e manejo florestal; Desenvolver projetos de redu??o e aproveitamento de res?duos; Desenvolver projetos de capacita??o da m?o-de-obra setorial, e Desenvolver projetos de seguran?a do trabalho visando ? melhoria das condi??es laborais na ?rea cer?mica

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:58:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PedroHAV_DISSERT.pdf: 2659101 bytes, checksum: 089bb4653a9ce23c256b8c7cfed002c8 (MD5) Previous issue date: 2013-07-26 / The proposed design provides a solar furnace alternative, box-like, low-cost operation to be used in cooking, comprising three scrap tires to make the recycling thereof. The tires were coupled to each other, forming an enclosure, which stood on its bottom covered by a parable multiple mirrors made from a urupema (sieve indigenous) and the inner sides of the oven aluminum sheet painted black, obtained from beer cans, thus being made to obtain the increase in the concentration of solar radiation incident on the inside of the prototype studied. Two tires were attached, leaving an air layer between them, with the function of thermal insulation. The third tire aimed to support the other two and thermally insulate the bottom of the oven. Externally was placed a metal frame with flat mirrors to reflect the incident rays into the oven, having a mobility to correct the apparent motion of the sun. Its primary feature is the viability of clean, renewable energy to society by tackling the ecological damage caused by the large-scale use of wood for cooking food. The tests show that the furnace reached the maximum temperature of 123.8 ?C and baking various foods such as pizza, bun, and other lasagne in an average time 50 minutes. Proves the feasibility of using the oven. Presenting still able to improve their performance with the addition of new materials, equipment and techniques / O projeto proposto apresenta um forno solar alternativo, tipo caixa, de baixo custo para ser utilizado na opera??o de coc??o, composto por tr?s sucatas de pneus, para fazer a reciclagem dos mesmos. Os pneus foram acoplados entre se, formando um recinto, onde se colocou em sua parte inferior uma par?bola coberta por m?ltiplos espelhos confeccionada a partir de uma urupema (peneira ind?gena) e nas laterais internas do forno chapas de alum?nio pintadas da cor preta, obtidas de latas de cerveja, sendo feito assim para a obten??o do aumento na concentra??o da radia??o solar incidente no interior do prot?tipo estudado. Dois pneus foram unidos, ficando uma camada de ar entre eles, com a fun??o de isolante t?rmico. O terceiro pneu teve a finalidade de suporte para os outros dois e isolar termicamente o fundo do forno. Externamente foi colocada uma estrutura met?lica com espelhos planos para refletir os raios incidentes para o interior do forno, possuindo uma mobilidade para a corre??o do movimento aparente do sol. O seu aspecto primordial ? a viabiliza??o de energia limpa e renov?vel para a sociedade, combatendo os danos ecol?gicos causados pela utiliza??o em larga escala de lenha para a coc??o de alimentos. Os ensaios mostram que o forno chegou ? temperatura m?xima de 123,8?C, assando v?rios alimentos como pizza, bolo, lasanha entre outros em um tempo m?dio de 50 minutos. Comprova-se a viabilidade da utiliza??o do forno. Apresentando ainda condi??es de melhorar seu desempenho com adi??o de novos materiais, equipamentos e t?cnicas

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3821776 bytes, checksum: a79b7372cf49452691bbcd3110625c55 (MD5) Previous issue date: 2011-11-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The evaluation of thermo-oxidative stability is an essential factor for application an of oil in the food industry. In addition, the increase consumption of vegetable oils requires the evaluation of alternative oil sources as feedstock for biodiesel production. This research investigated the thermo-oxidative stability of okra seeds oil (with and without antioxidant) submitted to the Schaal test at 60 °C for 10 days. The oxidation process was evaluated by chemical parameters acidity value (AV), iodine value (IV), peroxide value (PV), extinction value (E) for conjugated dienes, oxidation temperature (OT), induction period (IP) and oxidative induction time (OIT). The results showed that AV and IV values for oil samples with (OQT) and without (OQ) the antioxidant tert-butyl hydroquinone (TBHQ) do not changed after aging in oven. However, OQT samples showed lower PV value, higher IP and OIT values than OQ samples hence high oxidative stability. IP and OIT value for OQT samples remained constant as function of time under heating in oven. Differently OQ samples presented decreasing IP and OIT values and increasing IP value. Regarding to E value it remained constant for OQT samples and increased around 35 % for OQ samples. The increased value of E is an indication that there was formation of conjugated dienes in samples without antioxidant. These data demonstrated the importance of adding antioxidants to protect oil from oxidative degradation. Another parameter used for the purpose of evaluate the oxidative stability of oil has been monitoring the absorption bands in the infrared region, characteristic of oxidation products. Evaluation of infrared spectra of the OQ samples do not show changes in intensity or shifting in the bands that are altered with the decomposition of hydroperoxides formed in heating test. Through thermogravimetric analysis it was determined that the onset temperature decomposition (Tonset) okra oil was higher than for olive, sunflower, canola, soybeans and corn oils. This parameter shows more stability to the okra oil and it was attributed to the fatty acid composition of this oil. Fatty acid composition indicated predominance of linoleic acid (33.5 %) followed by palmitic acid (25.2 %) and oleic acid (19.3 %). It was found that content of linoleic acid, an acid more susceptible to oxidation, is lower when compared with soybean, sunflower and corn oils. It also gives a value of saturated fatty acids (33.4 %) higher than these edibles oils. The results obtained in this study showed that okra seeds oil has good thermal and oxidative stability, and an indication of its use as edible oil and potential source of feedstock for biodiesel. / A crescente demanda por óleos vegetais criou a necessidade de se avaliar fontes oleaginosas alternativas para suprir esta procura. Como a oxidação é um fator crítico inerente aos óleos vegetais, este trabalho visou contribuir com dados de estabilidade térmica e oxidativa do óleo de quiabo, ainda não explorado comercialmente. Esta pesquisa investigou a estabilidade termooxidativa de amostras do óleo das sementes de quiabo, aditivadas ou não com o antioxidante terc-butil-hidroquinona (TBHQ), submetidas ao teste de Schaal a 60 oC por 10 dias. O processo oxidativo foi avaliado pelos parâmetros químicos índice de acidez (IA), índice de iodo (II), índice de peróxido (IP), absortividade específica (E), período de indução (PI), tempo de indução oxidativa (OIT) e temperatura de oxidação (OT). Os resultados mostraram que o valor de IA e II para amostras de óleo com e sem TBHQ, codificadas respectivamente OQT e OQ, não sofreu alteração após envelhecimento em estufa. No entanto, as amostras OQT apresentaram menor valor de IP e maior valor de PI e OIT do que as amostras OQ, mostrando maior estabilidade oxidativa. O valor de PI e OIT das amostras OQT se manteve constante em função do tempo sob aquecimento em estufa, diferentemente das amostras OQ, que apresentaram valor de PI e OIT decrescente e IP crescente. Com relação ao valor de E, este se manteve constante para as amostras OQT e aumentou em torno de 35 % para as amostras OQ. O aumento do valor de E foi um indicativo que houve a formação de dienos conjugados nas amostras sem antioxidante. Outro parâmetro utilizado na avaliação da estabilidade oxidativa do óleo de quiabo foi o monitoramento de bandas de absorção na região do infravermelho (IV), características de produtos da oxidação. Nos espectros de IV das amostras OQ e OQT não foram observadas mudanças na intensidade ou deslocamento nas bandas que podem sofrer modificações com a decomposição dos hidroperóxidos formados durante o teste de estufa. A temperatura onset de decomposição (Tonset) do óleo das sementes de quiabo, determinada por análise termogravimétrica, foi maior que para os óleos de girassol, soja e milho. Este parâmetro demonstrou maior estabilidade para o óleo de quiabo, fato atribuído à composição de ácidos graxos deste óleo. A composição em ácidos graxos, determinada por cromatografia gasosa acoplada ao espectrômetro de massa, indicou predominância do ácido linoléico (33,5 %), seguido do ácido palmítico (25,2 %) e ácido oléico (19,3%). O teor de ácido linoléico, um dos ácidos mais susceptíveis à oxidação, foi menor quando comparado com os óleos de soja, girassol e milho e o teor de ácidos graxos saturados (33,4 %) foi maior que para estes óleos comestíveis. O conjunto de resultados obtidos mostrou que o óleo das sementes de quiabo apresentou boa estabilidade térmica e oxidativa, sendo um indicativo de seu uso como óleo comestível e possível fonte de matéria-prima para biodiesel.

Este trabalho apresenta uma proposta para o Ensino de Física partindo de aplicações da Física em produtos tecnológicos, e está formatado à luz da pedagogia construtivista de Piaget, Vygotsky e Ausubel. Pretende-se despertar a curiosidade e o interesse dos professores e, como conseqüência, dos alunos, pelos temas da Física, desmistificando equipamentos utilizados no cotidiano. Um dos objetivos do trabalho é contribuir para o preenchimento de lacunas existentes no Ensino de Física no Ensino Médio através da formação continuada de professores. O desenvolvimento do trabalho consistiu na realização de oficinas para professores e estudantes do Ensino Médio focalizadas no estudo de Fenômenos Ondulatórios, Eletromagnetismo e Tópicos de Física Moderna que explicam o funcionamento do forno de microondas e do disco rígido de computador. As oficinas foram oferecidas para professores de Física em seis localidades diferentes do Estado, e para alunos da terceira série do Ensino Médio do Instituto Estadual de Educação Cardeal Pacelli de Três de Maio, e consistiram de uma série de atividades, como a desmontagem de um forno de microondas e do disco rígido de computador, atividades interativas e experimentais. A realização destas atividades está de acordo com a proposta de Piaget, segundo a qual, as ações humanas são a base do comportamento. As atividades são desenvolvidas em pequenos grupos, seguidas por momentos de discussão no grande grupo, pois, conforme Vygotsky, o desenvolvimento cognitivo tem como origem a conversão de relações sociais em funções mentais. Através do conjunto de atividades, seja através das ações ou interações humanas, os conhecimentos prévios dos indivíduos são constantemente confrontados com novos conhecimentos, criando condições para uma aprendizagem significativa, conforme Ausubel. O trabalho foi submetido à avaliação com a aplicação de um pré-teste, antes do início das atividades propostas, e de um pós-teste, aplicado após o encerramento das atividades. Os resultados das avaliações mostraram que novos conceitos foram aprendidos pelos participantes, indicando que a proposta, baseada no ensino de Física a partir de aplicações tecnológicas, é eficiente e indicada para promover a melhoria da qualidade do Ensino de Física. / This work consists in a project for Physics Education starting from the application of Physics in technological products, and it is based on the theory of constructivism from Piaget, Vygotsky and Ausubel. The aim is to instigate the curiosity and the interest of teachers and, as a consequence, of students, by Physics subjects, through experiments based on how domestic equipments work. One of the purposes of this project is to help improving the formation of High School Physics teachers. The project consisted of workshops for teachers and High School students, focused on Wave Phenomena, Electromagnetism and Modern Physics, to explain how the microwave oven and a computer hard disk work. The workshops were held at six towns in the Northeast region of the State and for senior High School students of the Instituto Estadual de Educação Cardeal Pacelli in Três de Maio. They consisted of different kinds of activities like disassembling a microwave oven and a computer hard drive, and interactive and experimental activities. The development of these activities is in agreement with the Piaget´s theory that the actions are the basis of the human behavior. The activities were performed in small groups, followed by discussion breaks with the whole group, since, according to Vygotsky, the cognitive development was created by the conversion of social relations to mental functions. Through the set of activities, involving actions and human interactions, the previews knowledge of the individuals are constantly confronted with new knowledge, making conditions for a meaningful learning, according to Ausubel. The evaluation of the project was based on tests for the participants, before and after the workshops. The results showed that the participants improved their knowledge about Physics concepts, indicating that the project, based on Physics education starting from the technological applications, is efficient and indicated to promote the improvement of the quality of Physics classes at High School.

Le travail de thèse est préliminaire à une étude consacrée à l'élaboration et la validation d'une méthodologie permettant de prédire l'avancement des réactions de Maillard lors de la cuisson de la génoise. L'objectif du travail est de développer des outils expérimentaux pour suivre des marqueurs réactionnels et des variables de procédés de manière synchrone. Dans un premier temps, nous avons donc proposé un schéma réactionnel à la lumière de la connaissance expérimentale des composés volatils générés au cours de la cuisson de la génoise et des données de la littérature. Ensuite, un four pilote a été spécialement conçu et instrumenté. Deux dispositifs d'échantillonnage non perturbateur pour prélever les génoises et les vapeurs de cuisson en continu (au cours de la cuisson) ont été développés et validés. Le dispositif d'échantillonnage des vapeurs de cuisson est un système qui assure le piégeage des composés volatils libérés au cours de la cuisson de la génoise. Aprés avoir stabilisé l'environnement thermique de l'extraction et optimisé la méthode pour les marqueurs sélectionnés, nous avons examiné la répétabilité, la linéarité et la robustesse de la méthode et capacité d'une telle méthode à quantifier certains composés d'arôme libérés au cours de la cuisson de la génoise. À cet effet, les coefficients de proportionnalité entre les concentrations dans la phase gazeuse et dans la fibre SPME ont été déterminés. Nous nous sommes enfin intéressés à l'acquisition des données cinétiques des marqueurs avec les outils validés afin d'observer le schéma réactionnel sélectionné. Les essais de cuissons ont été menés selon un plan de cuisson à trois températures d'air, 140°C, 170°C et 200°C. La dégradation des réactifs et la génération des produits de réactions semblent être étroitement liés aux variables de procédés étudiées (température, teneur en eau, humidité de l'air). De plus le suivi de l'évolution des précurseurs au cours de la cuisson de la génoise montre que bien que la réaction de Maillard reste prépondérante, d'autres réactions sont impliquées dans leurs dégradations en fin de cuisson, probablement la réaction de caramélisation et l'isomérisation des sucres. / The thesis is a preliminary study on the development and validation of a methodology to predict the progress of Maillard reactions during the baking of sponge cake. The aim of this work is to develop experimental tools to track markers and reaction process variables synchronously. Initially, we proposed a reaction scheme based on experimental knowledge of the volatile compounds generated during sponge cake baking and literature data. Then, a pilot oven was designed and instrumented. Two non-invasive sampling devices to collect the sponge cakes and baking vapors continuously (during baking) have been developed and validated. The volatiles sampling device is a system that ensures the trapping of volatile compounds released during the cake baking. After we have stabilized the thermal environment of the extraction and optimized the method for the selected markers, we examined the repeatability, linearity and robustness of the method and capacity of such a method to quantify some aroma compounds released during the cake baking. Fot this reason, the proportionality coefficients between the concentrations in the gas phase and the SPME fiber were determined. Finally, we were interested in the acquisition of kinetic data markers with validated tools to observe the selected reaction scheme. The baking experiments were conducted using at three air temperatures, 140 ° C, 170 ° C and 200 ° C. The degradation of the reactants and the generation of reaction products appear to be closely related to studied process variables (temperature, moisture, humidity). Also tracking the evolution of precursors during the baking of the sponge cakes shows that although the Maillard reaction is still predominant, other reactions are involved in their degradation after baking, probably the caramelization and the isomerization of sugars reactions.

During the continuous production of bread sometimes there are problems that lead to interruptions in the production and consequently to quality problems. One such problem is the bread burning in the contact area between the bread and the conveyor belt. In order to understand the problem and to know how to quantify it, it is necessary to understand what a thermodynamic system is and what types of systems exist, how the various types of heat transfer are processed, how to measure the temperature of an object by infrared radiation and some mathematical methods such as the least square root method. Temperature measurements were planned and carried out. The goal with the first experiment was to understand how the temperature of the conveyor belt varies during an interruption. All the other tests were done to investigate the effects of different solutions in the temperature variation of the belt. According to the results, the best solution is to turn off the oven during an interruption and the worst to spray the belt with water. To spray the belt with water may be a better solution than these results shows, but it is very affected by other problems, like depositions of limestone on the nozzles. A lot more solutions could be found but due to the time available, it was not possible to investigate all the variables/solutions in the process. A long-term  study would help understand much more within the regulation of the industrial baking process. / Under kontinuerlig produktion av bröd finns det ibland problem som leder till avbrott i produktionen och kvalitetsproblem. Ett sådant problem är att brödet blir bränt  i kontaktytan mellan brödet och transportbandet. För att förstå problemet och veta hur man kvantifierar detta,  är det nödvändigt att förstå vad ett termodynamiskt system är och vilka typer av system finns, hur olika typer av värmeöverföring sker, hur man mäter temperatur med hjälp av infraröd strålning och några matematiska metoder som minst kvadratrotsmetoden. Temperaturmätningar planerades och genomfördes. Målet med det första experimentet var att förstå hur transportbandets temperatur varierar under ett huppehåll. Alla andra tester utförades för att undersöka effekterna av de olika lösningarna i bandets temperaturvariation. Enligt resultaten är den bästa lösningen att stänga av ugnen under ett uppehåll och det värsta att spreya bältet med vatten. Att spreya bältet med vatten kan vara en bättre lösning än vad resultaten visar, men det påverkas mycket av andra problem, som avsättningar av kalksten på munstyckena. Många fler lösningar kunde hittas men det var inte möjligt att undersöka alla variabler / lösningar i processen på grund av tillgänglig tid. En långsiktig studie skulle hjälpa till att förstå mycket mer inom regleringen av industriell bakning.

Orientador: João Andrade de Carvalho / Resumo: Caldeiras de produção de vapor são utilizadas no setor siderúrgico para produzir e disponibilizar vapor para o processo de geração de energia e para os vários setores que necessitam de aquecimento durante a fabricação de seus produtos, como por exemplo, a vaporização de criogênicos para distribuição na planta. Portanto, caldeiras são equipamentos que necessitam ter confiabilidade. Atualmente, a CSN (siderúrgica brasileira de grande porte) possui duas caldeiras do início da década de 80 que somente partem e operam com uma chama piloto utilizando gás de coqueria, um gás que é subproduto da produção de coque em uma planta siderúrgica. Assim, para alcançar o objetivo de mais confiabilidade e flexibilidade na operação destas caldeiras, utilizou-se os métodos de índice Wobbe, corrigido pela pressão, e o método dos múltiplos índices de Weaver para avaliar a substituição do gás de coqueria pelo gás natural de modo que estas caldeiras possam operar com gás natural em caso de indisponibilidade de gás de coqueria. Mesmo que o aporte energético entre os gases seja diferente, este pode ser ajustado pela pressão do gás. A temperatura de chama adiabática não tem variação significativa, reduzindo-se apenas 1,4%. As emissões de fumaças e CO2 aumentam com a substituição, porém as emissões de NOx tem redução. A utilização do método dos múltiplos índices de Weaver para análise de intercambiabilidade demonstra que o gás natural não é um substituo para um queimador projetado para queimar gás de co... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Steam generators are used in the steel industry to produce and supply steam process for power generation and for other sectors that need heat to manufacture their products, such as the cryogenics vaporization for distribution in the facilities. Therefore, steam generators are equipment that need to have reliability. Currently, CSN (large Brazilian steelmaker) has two steam generators from the early 1980s that only startup and operate with a pilot flame using coke oven gas, a gas that is a byproduct of coke production at a steel plant. Thus, in order to achieve the working objective, reliability and flexibility in the operation of these steam generators, the Wobbe index method, with pressure-corrected, and the Weaver's multiple index method were used to verify the coke oven replacement for natural gas, and then, these steam generators can operate with natural gas in case of coke oven gas unavailability. Results shown in the same way that the energy increase between the gases are different can be adjusted in the pressure reduction. The flame temperature has insignificant variation, only 1.4%. Off gas and CO2 emissions increase with interchangeability. However, NOx emissions are reduced. The Weaver multiple index method for interchangeability analysis demonstrates that natural gas is not a gas to replace coke oven gas in a burner designed to burn coke oven gas, but if the burner is designed to natural gas, coke oven gas may be the substitute gas. Regarding the heat input and pri... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre