Gradientes termográficos em indústria ceramista na Amazônia como ferramenta didática no processo de ensino tecnológico

Gelson Dias Florentino; Lucieta Guerreiro Martorano; Ires Paula de Andrade Miranda; Werlleson Nascimento

doi:10.31417/educitec.v6ied.especial.1201

Autores

Gelson Dias Florentino Museu Paraense Emílio Goeld https://orcid.org/0000-0002-0133-8607
Lucieta Guerreiro Martorano Embrapa Amazônia Oriental/NAPT
Ires Paula de Andrade Miranda Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia
Werlleson Nascimento Universidade Federal do Oeste do Pará

DOI:

https://doi.org/10.31417/educitec.v6ied.especial.1201

Palavras-chave:

Recursos tecnológicos, Processo produtivo, Processo de ensino-aprendizagem

Resumo

O processo de secagem de artefatos cerâmicos em olarias é realizado em fornos pré-aquecidos visando uma homogeneidade na distribuição de calor. O objetivo neste trabalho foi avaliar gradientes térmicos a partir de imagens termográficas de fornos em plena atividade no polo ceramista de Iranduba-AM, no intuito de subsidiar professores e alunos da educação tecnológica que tenham interesse em utilizar novas tecnologias no processo de ensino-aprendizagem. Os termogramas foram analisados em dois diferentes dias de queima de tijolos. Foram analisadas possíveis respostas termográficas considerando as condições climáticas na área de estudo, baseado na série histórica homogênea do período de 1981 a 2010. Os termogramas gerados foram analisados no programa Flir Tools, 6.3v, sendo considerados padrões térmicos em ordem decrescente, identificados pelas cores: branco, vermelho, amarelo, verde e azul. De acordo com a climatologia da região, o mês de agosto marca a menor precipitação acumulada (mm) e a maior temperatura média do ar (°C). O alvo mais quente foi o centro do forno (padrão branco), apresentando temperatura superior a 160 °C. No interior dos fornos as temperaturas atingem valores entre 700 a 800 °C. As demais camadas apresentavam padrão termográfico normal e homogêneo, diminuindo o fluxo de calor à medida que ocorria o processo de condução térmica. Conclui-se que a termografia infravermelho é uma tecnologia inovadora que fornece diagnóstico e respostas térmicas de diferentes alvos com alta precisão, possibilitando a ampliação do uso de ferramentas técnico-científicos na pesquisa e a conectividade de alunos e professores a novos recursos no processo de ensino-aprendizagem.

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Biografia do Autor

Gelson Dias Florentino, Museu Paraense Emílio Goeld

Doutorando em Biodiversidade e Biotecnologia pela Rede Bionorte (UFPA/MPEG). Mestre em Desenvolvimento Regional pela Universidade Federal do Amazonas (2012). Possui MBA em Gerenciamento de Projeto pelo Instituto Dados da Amazônia - IDAAM (2008) e Pós-Graduação em Planejamento Governamental e Orçamento Público pela Universidade do Estado do Amazonas - UEA (2011). Possui graduação em Engenharia de Produção pelo Instituto de Tecnologia da Amazônia (2004), em Ciências Contábeis pela Universidade Federal do Amazonas (2006) e Matemática pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Amazonas (2013). Atualmente é Professor Assistente da Faculdade La Salle - Manaus. Tem experiência nas áreas de Engenharia de Produção, Gestão Pública e Ensino Tecnológico, com ênfase em Planejamento e Gestão de Projetos, atuando principalmente nos seguintes temas: conservação e uso sustentável de recursos naturais, políticas públicas e tecnologias sociais e didáticas na Amazônia, economia ecológica, viabilidade técnico-econômica e auditorias técnico-operacionais.

Lucieta Guerreiro Martorano, Embrapa Amazônia Oriental/NAPT

Graduação em Meteorologia (UFPA1982) e Agronomia (UFRA- antiga FCAP/1987). Mestrado em Agrometeorologia (ESALQ/USP/1998) e doutorado em Fitotecnia/Agrometeorologia pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS/2007). Foi pesquisadora da Embrapa Solos/RJ entre fevereiro de 1990 a dezembro de 2008, atuando em dois mandatos como Membro do Comitê Técnico Interno (CTI), bem como em projetos de pesquisa (em âmbito nacional e internacional). Colaborou na Universidade Estadual do Rio de Janeiro (UERJ) entre 2007 a 2008, inclusive como co-orientadora no mestrado em Geomática. Em 2009 foi transferida para Belém para trabalhar como pesquisadora da Embrapa Amazônia Oriental, onde permaneceu até junho de 2016. A partir de julho de 2016 passou a compor a equipe do NAPT Médio Amazonas/EMBRAPA, em Santarém, Pará. Entre os compromissos assumidos na Amazônia vale destacar a liderança de projetos como o PECUS/PC7; ROBIN/BR e outros projetos em Rede sendo responsável por Planos de Ação e atividades de pesquisa, tanto em nível nacional quanto internacional. Foi professora permanente no Curso de Mestrado em Ciências Ambientais da Universidade do Estado do Pará PPGCA-UEPA. Integra o quadro de professora permanente do Curso de Doutorado da Rede BIONORTE. Tem colaborado como co-orientadora em programas de pós-graduação na ESALQ/USP, UFAM/Manaus e UNESP/Jaboticabal. Colabora como revisora em periódicos indexados em nível nacional e internacional. É consultora "ad hoc" em projetos de pesquisa e em bancas de concursos públicos. Tem participado em bancas de mestrado, doutorado, trabalhos de conclusão de curso e salão de iniciação científica, bem como na condição de palestrante em diferentes eventos científicos. Orientou alunos em Pós-doutorado CAPES/CNPq/Ciências sem Fronteira. Atua como pesquisadora/professora na orientação de alunos de iniciação científica tanto para bolsistas PIBIC/CNPq/Embrapa quanto para alunos que cumprem os créditos de estagiário obrigatório (UFOPA. UNAMA/ULBRA). Professora permanente do PPGSND/UFOPA.

Ires Paula de Andrade Miranda, Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia

Doutora em Ciências Biológicas, área Botânica (Sandwich) Centre National de Recherche Scientifique (CNRS/INPA) - Museum National dHistoire Naturelle de Paris (MNHN) e Institut Pasteur em 1993. Pesquisadora Titular III do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, Coordenadora do Departamento de Botânica do INPA (1995/1999), Líder do Grupo de Pesquisas e Laboratório de Estudos de Palmeiras e estudos bioquímicos e químicos do pólen de plantas amazônicas do INPA (LABPALM). Publicou 31 artigos indexados, 13 livros, 23 capítulos de livros, 115 trabalhos em anais e resumos de eventos, 15 produções técnicas. Orientou 30 trabalhos de iniciação científica, 11 de especialização, 13 de mestrado e 10 de doutorado, além de 59 exposições técnicas. Foi agraciada em 2011 como 1º colocada na Categoria Social com o Prêmio Professor Samuel Benchimol e Banco da Amazônia de Empreendedorismo Consciente com o projeto Criação de Núcleo Itinerante de Apoio Educacional Informal para a Modernização da Agricultura Familiar de Comunidades Rurais do Estado do Amazonas. Representante Titular do Comitê Técnico da Cadeia Produtiva da Piaçava (SEMA) do Estado do Amazonas. Foi Membro Titular do Comitê de Assessoramento de Ciências Biológicas da FAPEAM, Consultora Ad hoc da FAPEAM. Membro Titular do Conselho da Fundação da Defesa da Biosfera (FDB). Docente e Membro do Conselho do Programa Regional de Pós-Graduação da Bionorte UFAM/UEA. Foi Presidente do Comitê do Programa Institucional de Bolsas de Iniciação Científica da Área de Botânica - PIBIC-PAIC/INPA. Coordenou vários projetos interinstitucionais e multidisciplinares nacionais e internacionais. Especialista na área de Sistemática, Inventário, Ecologia e Biopalinologia de Palmeiras da Amazônia. Atua na formação de recursos humanos em cursos de Pós-graduação e graduação em cadeias produtivas regionais.

Werlleson Nascimento, Universidade Federal do Oeste do Pará

É graduado em Ciências Agrárias pela Universidade Federal do Oeste do Pará (UFOPA) e estudante do curso de Agronomia na mesma Universidade. Foi estagiário voluntário no laboratório de Fitopatologia e bolsista PIBIC/UFOPA, onde trabalhou com Diagnose de doenças da mandioca (Manihot esculenta Crantz sub. esp. esculenta) de ocorrência no município de Santarém, região Oeste do Pará. Trabalhou no projeto de pesquisa "Base agrometeorológica para subsidiar a precisão na agricultura e suporte ao crédito agrícola" sob a orientação da Dra. Lucieta Guerreiro Martorano, onde foi bolsista pela Fundação de Amparo e Desenvolvimento da Pesquisa (FADESP). Em 2018 e 2019 foi monitor das disciplinas de experimentação agrícola e Agricultura Geral, obrigatórias na grade curricular do curso de agronomia. Atualmente é bolsista PIBIC/EMBRAPA pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPQ.

Referências

ARAÚJO, Morgana de Vasconcellos et al. Industrial Ceramic Brick Drying in Oven by CFD. Materials, v. 12, p. 1612, 2019. Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6566802/. Acesso em: 14 Jun. 2019.

AYRES, Manuel et al. BioEstat: Aplicações estatísticas nas áreas das ciências biomédicas. Belém-PA, 364p, 2007.

BAGAVATHIAPPAN, Subramainam et al. Infrared thermography for condition monitoring: a review. Infrared Physics & Technology, 1, (60):35-55, 2013.

BERGMAN, Theodore L. et al. Fundamentos de transferência de calor e de massa. 7.ed. Rio de Janeiro, LTC: 2014.

CORTIZO, Eduardo Cabaleiro; BARBOSA, Marcos Pinotti; SOUZA, Luiz Antônio Cruz. Estado da Arte da Termografia. Fórum Patrimônio: Ambiente Construído e Patrimônio Sustentável (UFMG. Online), v. 2, p. 2, 2008. Disponível em: <http://www.forumpatrimonio.com.br/seer/index.php/forum_patrimonio/article/view/97> Acesso em: 22 Jan. 2020.

ÇENGEL, Yunus A.; GHAJAR, Afshin J. Transferência de calor e massa: uma abordagem prática. 4. Ed. Porto Alegre: AMGH, 2012.

CRUZ-ALBARRAN, Irving A. et al. A methodology based on infrared thermography for the study of stress in hands of young people during the Trier Social Stress Test. Infrared Physics & Technology, (93) 116-123, 2018. https://doi.org/10.1016/j.infrared.2018.07.017.

FLIR T650sc. Manual da FLIR T650sc Systems 6.3v. Wilsonville, OR, EUA, 2015.

FLORENTINO, Gelson Dias et al. Dynamics of Space and Time of the Production Chain of the Ceramic Industry Production Center of Iranduba, Amazonas, Brazil. Sustainability, v. 11, p. 5576, 2019.

HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de física, vol. 2: gravitação, ondas e termodinâmica. Tradução: Ronaldo Sérgio de Biasi. 10. ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC, 2016.

INMET. Instituto Nacional de Meteorologia. Estação Meteorológica de Observação de Superfície Automática, Dados da Estação Automática: Manaus (AM). Série Histórica. Disponível em: <http://www.inmet.gov.br/portal/index.php?r=estacoes/estacoesAutomaticas> Acesso em: 04 Jul. 2019.

KRÜGER, Eduardo L.; ADRIAZOLA, Marcia Keiko Ono; SUZUKI, Eimi Veridiane. Medições de fluxo de calor em painéis de madeira empregados em protótipos para vedação de paredes. In: XII Encontro Nacional de Tecnologia do Ambiente Construído (ENTAC), 2008, Fortaleza CE. Anais [...]. Porto Alegre - RS: Associação Nacional de Tecnologia do Ambiente Construído (ANTAC), 2008. v. 1. p. 1-11.

LAMBERTS, Roberto et. al. Conforto e Stress Térmico, Laboratório de Eficiência Energética em Edificações, Departamento de Engenharia Civil, Universidade Federal de Santa Catarina, Brasil, 2008. Disponível em: <http://www.labeee.ufsc.br/sites/default/files/disciplinas/ECV4200_apostila%202011.pdf_2.pdf> Acesso em: 02 Dez 2019.

MACIEL, Wilma Lima; LIMA, Conceição Maria Dias de. O Uso da Tecnologia como Facilitadora para Resolução de Atividades Extraclasse. Diversitas Journal, v. 5, p. 566-580, 2020. Disponível em: <https://doi.org/10.17648/diversitas-journal-v5i1-1021> Acesso em: 15 Jan. 2020.

MARTORANO, Lucieta Guerreiro et al. Evidence of Ecological Resilience Clusters to climate typology in the Amazon Rainforest: a methodological proposal. In: INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE "OUR COMMON FUTURE UNDER CLIMATE CHANGE", 2015, Paris. Abstract book. [S.l.: s.n.], p. 264.

MARTORANO, Lucieta Guerreiro et al. Climate conditions in the eastern amazon: Rainfall variability in Belem and indicative of soil water deficit. AFRICAN JOURNAL OF AGRICULTURAL RESEARCH, v. 12, p. 1801-1810, 2017. http://dx.doi.org/10.5897/ajar2016.11801.

MASETTO, Marcos Tarciso. Inovação na aula universitária: espaço de pesquisa, construção de conhecimento interdisciplinar, espaço de aprendizagem e tecnologias de comunicação. PERSPECTIVA, Florianópolis, v.29, n. 2, 597-620, jul/dez. 2011. https://doi.org/10.5007/2175-795X.2011v29n2p597.

PELLEGRINI, Cláudio de Castro. A busca pelo copo ideal: um estudo de otimização em transferência de calor. Revista Brasileira de Ensino da Física. v. 41, n.3, 2019. https://doi.org/10.1590/1806-9126-rbef-2018-0234.

PENA, Fábio Luís Alves; RIBEIRO FILHO, Aurino. Obstáculos para o uso da experimentação no ensino de Física: um estudo a partir de relatos de experiências pedagógicas brasileiras publicados em periódicos nacionais da área (1971-2006). Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências, v. 9, p. 4, 2009. Disponível em: <https://periodicos.ufmg.br/index.php/rbpec/article/view/4008> Acesso em: 02 Dez. 2019.

MONTEIRO PEREIRA, Clelfa; CARACRISTI, Isorlanda. Atividades experimentais como prática de ensino-aprendizagem de temas de Geografia Física no Ensino Médio. Revista de Geociências do Nordeste, v. 6, n. 1, p. 01-19, 30 dez. 2019. Disponível em: <https://periodicos.ufrn.br/revistadoregne/article/view/18768> Acesso em: 13 Jan. 2020.

PILATO, Gersica Camargo et al. Padrões de alvos em sistema pecuário extensivo diagnosticados por termografia infravermelho no oeste do Pará. Revista Agroecossistemas, v. 10, p. 55, 2018.Disponível em: https://periodicos.ufpa.br/index.php/agroecossistemas/article/view/5234. Acesso em: 18 Jun. 2019.

R Core Team (2018). R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. URL https://www.R-project.org/.

ROCHA, Joaquin Humberto Aquino et al. Detecção de infiltração em áreas internas de edificações com termografia infravermelha: estudo de caso. Ambiente Construído (Online), v. 18, p. 329-340, 2018. https://doi.org/10.1590/s1678-86212018000400308.

SANTOS, Gabriel Mann dos. Estudo do comportamento térmico de um forno túnel aplicado à indústria de cerâmica vermelha. 2001. 136 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis-SC, 2001.

SANTOS, Verônica Gomes dos; ZANOTELLO, Marcelo. Ensino de Ciências e Recursos Tecnológicos nos Anos Iniciais da Educação Básica. Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências – RBPEC, v.19, 683–708, 2019. https://doi.org/10.28976/1984-2686rbpec2019u683708.

SILVA, Nara Kethilin França et al. Conforto Térmico em Habitações de Interesse Social: um Estudo Aplicado a uma Unidade de Saúde da Família. Revista Uniciências, v. 22, n. 1, p. 2-7, 2018. http://dx.doi.org/10.17921/1415-5141.2018v22n1p2-7.

SINGH, Jaspreet; KUMAR, Sachin; ARORA, Ajat Shatru. Thermographic evaluation of mindfulness meditation using dynamic IR imaging. Infrared Physics & Technology, (95) 81-87, 2018. https://doi.org/10.1016/j.infrared.2018.10.029.

TEIXEIRA, Vanessa Amorim et. al. Pecuária leiteira de precisão: utilização da termografia infravermelho na produção e reprodução animal. Juiz de Fora: Embrapa Gado de Leite, 2018. Disponível em: <https://www.embrapa.br/busca-de-publicacoes/-/publicacao/1094402/pecuaria-leiteira-de-precisao-utilizacao-da-termografia-infravermelho-na-producao-e-reproducao-animal> Acesso em: 15 Dez. 2019.

WESENDONK, Fernanda Sauzem; TERRAZZAN, Eduardo Adolfo. Condições acadêmico-profissionais para a utilização de experimentações por professores de Física do Ensino Médio. ENSINO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA EM REVISTA, v. 10, p. 39-55, 2020. http://dx.doi.org/10.31512/encitec.v10i1.2754.