Construção de kit didático de câmara de poeira e avaliação por fluidodinâmica computacional: uma prática ativa de aprendizagem

Abstract

As práticas laboratoriais de separação de misturas sólido-gás fazem parte do currículo de diferentes cursos de engenharia. O objetivo deste trabalho foi a construção e avaliação de um kit didático de bancada para separação de partículas em câmara gravitacional, utilizado industrialmente na coleta de pós. O kit foi projetado e construído por alunos da disciplina de Laboratório de Operações Unitárias, que utilizou o Projeto Orientado como metodologia ativa de ensino. Desta forma, este trabalho é relevante pois além de incorporar métodos ativos na aquisição do conhecimento do aluno, também possibilita a aquisição de equipamentos de baixo custo para os laboratórios de ensino. A geometria da câmara de separação foi compacta e utilizou um cooler para promover alimentação do ar. Cerca de 234,5 g de areia foram alimentadas na entrada do equipamento. Após a coleta das partículas ao longo da câmara, as amostras foram peneiradas, calculando-se a eficiência individual de coleta. O diâmetro de corte das partículas retidas em cada compartimento foi calculado por correlações da literatura e simulações de fluidodinâmica computacional. Através das simulações, obteve-se o perfil de velocidade de ar dentro da câmara e a trajetória das partículas. Os resultados experimentais mostraram uma eficiência global de coleta próximo de 100%, em que cerca de 94% das partículas foram coletadas no primeiro compartimento. Os valores de diâmetro de corte preditos pelas correlações e as simulações computacionais foram similares e próximos aos observados experimentalmente. Assim, este trabalho desenvolveu um kit didático simples, de baixo custo e eficiente para a separação sólido-gás.

Aplicativo móvel “PEIQ” como ferramenta no ensino e dimensionamento de hidrociclones

“…A forma de aprendizagem dos estudantes de Engenharia Química precisa evoluir e dar aos alunos mais oportunidades para desenvolver novos conhecimentos. Por meio da adoção de metodologias e tecnologias ativas (Mangucci et al, 2020;Almeida e Santos, 2020;Santos et al, 2021), é possível proporcionar aos estudantes uma exposição mais prática ao conteúdo da indústria química, contribuindo para a sua aprendizagem sobre como conhecer, projetar, desenvolver e avaliar equipamentos da indústria Silva et al, 2020;Freitas e Santos, 2021, Santos et al, 2023.…”

Dimensionamento de sistemas de elutriação de sólidos empregando aplicativo móvel “PEIQ”

“…O processo de ensino-aprendizagem na graduação de Engenharia Química precisa evoluir no processo de capacitação dos alunos e ampliar as possibilidades de desenvolvimento de novos conhecimentos. Neste sentido, a utilização de metodologias ativas de ensino (Mangucci et al, 2020;Almeida e Santos, 2020;Santos et al, 2021) e das tecnologias pode promover a exposição dos conteúdos de forma mais prática, a fim de conhecer, projetar, desenvolver e avaliar equipamentos da indústria química (Cremasco, 2005; Lima e Santos, 2019a; .…”

Abordagem (POPBL) aplicada ao ensino de processos de separação na engenharia química

“…Algumas metodologias ativas, métodos e meios pedagógicos, que garantem qualidade e efetividade do ensino, têm sido utilizados como alternativa ao ensino clássico e tradicional por alguns docentes nas Instituições de Ensino Superior, buscando assim, motivar e atender aos anseios dessa nova geração de estudantes (Bardini & Spalding, 2017;Mangucci et al, 2020;Silva et al, 2020;. Dentre as alternativas de metodologia de aprendizagem utilizadas nas engenharias, destaca-se a Aprendizagem Baseada em Problemas e Organizada em Projetos (POPBL), ou, em inglês Project Organized and Problem Based Learning (POPBL), que é uma metodologia ativa de ensino centrada no aluno, no qual a partir de um problema base, pequenos grupos Research, Society and Development, v. 10, n. 1, e30110111408, 2021 (CC BY 4.0) | ISSN 2525-3409 | DOI: http://dx.doi.org/10.33448/rsd-v10i1.11408 de discentes pesquisam os conteúdos relacionados ao problema e propõe um projeto.…”

“…Os alunos desenvolveram um projeto de adsorção para resolver o problema e de modo geral, concluíram que além dos dados técnicos, os discentes desenvolveram várias competências e habilidades úteis na profissão de engenheiro químico, como trabalho em equipe, criação de mídias audiovisuais, utilização de softwares de desenho e tratamento de dados. Mangucci et al (2020) apresentaram a construção de um kit didático para separação sólido-gás, implementado por alunos de graduação do curso de engenharia Química, na UFTM, como prática ativa de ensino e aprendizagem. Além de promover a fixação do conteúdo da disciplina, a construção de kits didáticos pode melhorar a infraestrutura do laboratório utilizado nas disciplinas prático-experimentais.…”