Tratamento de Resíduos

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PRODUÇÃO TEXTUAL INTERDISCIPLINAR EM GRUPO 
 
Temática Interdisciplinar: Estudo e implantação de um novo sistema de 
tratamento de resíduos 
Curso Engenharia Elétrica Semestre: 4º. Flex/ 5º. Regular 
Disciplinas 
integradoras 
▪ Cálculo Diferencial e Integral IV; 
▪ Cálculo Numérico; 
▪ Circuitos Elétricos I; 
▪ Fenômenos de Transporte; 
▪ Sistemas Digitais; 
▪ Seminário Interdisciplinar V. 
Conteúdos 
interdisciplinares 
Resolução de sistemas de equações diferenciais ordinárias de 
primeira ordem lineares; Circuitos RLC; Escoamento permanente 
de fluidos incompressíveis em condutos fechados e perda de carga. 
Competência 
Reconhecer e modelar problemas, equacionar soluções, pensar 
estrategicamente, transferir e generalizar conhecimentos, 
associando os conhecimentos teóricos com situações práticas, 
provenientes de atividades executadas diariamente pelos 
profissionais da área; 
Desenvolver a iniciativa, criatividade e determinação, bem como a 
vontade de aprender, abertura às mudanças e consciência da 
qualidade. 
Habilidades 
Desenvolver capacidade de transferir conhecimentos da vida e da 
experiência cotidianas para o ambiente de trabalho e do seu campo 
de atuação profissional, bem como desenvolver a habilidade de 
relacionar os conhecimentos teóricos com situações provenientes 
de seu cotidiano enquanto profissional atuante. 
Objetivos de 
aprendizagem 
Por meio da temática proposta, objetivamos possibilitar a 
aprendizagem interdisciplinar, criticidade e capacidade analítica, 
bem como o exercício das competências essenciais para o 
exercício das atividades de Engenheiro Eletricista. 
 
Prezados alunos, 
Sejam bem-vindos a este semestre! 
A proposta de Produção Textual Interdisciplinar em Grupo (PTG) terá como 
temática: “Estudo e implantação de um novo sistema de tratamento de resíduos”. 
Escolhemos esta temática para possibilitar a aprendizagem interdisciplinar dos 
conteúdos desenvolvidos nas disciplinas desse semestre. 
 
 
 
ORIENTAÇÕES DA PRODUÇÃO TEXTUAL 
 
 
1. Formação dos grupos 
 O trabalho será realizado em grupos composto por no mínimo 2 e, no máximo, 
7 integrantes. 
 A formação dos grupos é de responsabilidade dos alunos; no entanto, 
solicitamos que sigam as orientações passadas pelo tutor sobre a formação dos grupos. 
 A produção textual é um trabalho original e, portanto, não poderá haver trabalhos 
idênticos ao de outros alunos ou grupos. 
 É importante que você leia os materiais disponíveis das disciplinas do semestre; 
 A Produção Textual deverá ser desenvolvida inteiramente dentro das Normas da 
ABNT (Capa, Folha de rosto, Sumário, Desenvolvimento, Conclusão, Referências, etc). 
 Todos os alunos deverão participar da apresentação dos trabalhos e serão 
avaliados individualmente pelo tutor de presencial. Tempo de apresentação: cada grupo 
terá no mínimo 10 e no máximo 20 minutos para apresentar os trabalhos. 
 
2. Leitura e interpretação da SGA 
Na Produção Textual em Grupo (PTG) vocês deverão, num primeiro momento, 
conhecer a Situação Geradora de Aprendizagem (SGA) “Estudo e implantação de um 
novo sistema de tratamento de resíduos”. 
Num segundo momento, vocês deverão se envolver com a Situação Geradora 
de Aprendizagem (SGA), inserindo-se nesse contexto para realizar as tarefas previstas. 
Para realizar essas tarefas, sigam as orientações fornecidas nesse material e em 
fundamentações teóricas diversas (livros das disciplinas, teleaulas, web aulas e outros 
materiais complementares, sejam estes indicados pelos professores ou pesquisados 
por vocês). 
 
Situação Geradora de Aprendizagem (SGA) 
Situação-problema: 
Determinada cidade localizada em uma região do interior do Brasil, tendo em 
vista melhorar a infraestrutura de saneamento básico da cidade, pretende implantar um 
novo sistema em sua estação de tratamento de esgoto com o objetivo de melhorar o 
tratamento do esgoto líquido produzido na cidade antes de encaminhá-lo a um rio nas 
proximidades do município. 
 
Antes de implementar esse processo, a estação de tratamento da cidade deseja 
conhecer o volume de esgoto gerado na cidade, o qual deverá passar pelo tratamento. 
Nesse sentido, a empresa na qual você atua foi contratada para auxiliar no 
dimensionamento dos tanques de tratamento e em outras etapas fundamentais à 
implantação desse novo sistema. 
A proposta é realizar, inicialmente, a medição do volume de água que escoa em 
um cano, em determinada etapa do tratamento do esgoto, utilizando um sensor 
capacitivo. Esse sensor é composto por uma placa metálica ligada a um circuito elétrico, 
conforme apresentado pela Figura 01, e está dentro de um cano. Esse sensor sofre 
variações em sua capacitância e resistência em função das variações de volume de 
líquido que escoam sobre a placa. 
 
Figura 01: Circuito elétrico que compõe o sensor capacitivo 
 
Fonte: BOYCE; DIPRIMA, 2018. 
 
Analisando o comportamento desse circuito mediante as condições 
estabelecidas, é possível identificar a quantidade de líquido que escoa pelo cano ao 
longo do tempo, o que possibilita dimensionar a estação de tratamento de resíduos. 
Você e sua equipe foram indicados pela empresa para realizar os estudos 
solicitados pela estação de tratamento, nos quais vocês precisarão empregar os 
conhecimentos construídos ao longo do semestre e cumprir as tarefas propostas em 
cada etapa dessa problematização. 
Após os estudos e a execução de cada etapa do trabalho, você e sua equipe 
deverão apresentar um relatório para a empresa contendo todos os dados obtidos e 
interpretando os resultados com vistas a aplica-los na resolução dos problemas 
associados à implantação do novo sistema de tratamento de resíduos. 
 
Agora, é com vocês! 
 
 
 
 
TAREFAS 
 
O desafio é apresentar os estudos necessários à implantação do novo sistema 
de tratamento de resíduos, considerando os aspectos pertinentes às disciplinas de 
Cálculo Diferencial e Integral IV, Cálculo Numérico, Circuitos Elétricos I, Fenômenos de 
Transporte e Sistemas Digitais. Com base no problema descrito, elaborem um relatório, 
a ser encaminhado à estação de tratamento, no qual deverão constar obrigatoriamente 
os estudos desenvolvidos com base nas etapas descritas a seguir. 
 
Etapa 1: 
Analise novamente o circuito presente na Figura 01. Considere os seguintes 
dados em relação aos elementos que compõem o circuito: R1 = R2 = 4 Ω, C = ½ F e L = 
8 H. 
Para que seja possível investigar o escoamento e, por sua vez, dimensionar os 
tanques e as demais informações solicitadas pela estação de tratamento, você e sua 
equipe precisam, inicialmente, realizar um estudo teórico com relação ao circuito 
associado ao sensor capacitivo. Nesse sentido, para essa primeira etapa é necessário 
executar os dois passos apresentados a seguir: 
Passo 1: Empregando as leis de Kirchhoff, construa o sistema de equações diferenciais 
ordinárias que modela o circuito ilustrado na Figura 01, considerando os dados 
informados anteriormente. Faça uma descrição detalhada do processo de obtenção das 
equações diferenciais ordinárias que governam o problema. 
Passo 2: Represente o sistema de equações diferenciais ordinárias obtido no passo 1 
em sua forma matricial e obtenha sua solução geral por meio do método dos autovalores 
e autovetores, a qual apresenta informações a respeito da corrente através do indutor e 
da diferença de tensão através do capacitor. Descreva detalhadamente todos os 
cálculos necessários para a obtenção da solução geral para o sistema de equações 
diferenciais ordinárias lineares, indicando os conceitos empregados em cada etapa e os 
procedimentos empregados ao longo dessa resolução.Etapa 2: 
Cada tipo de encanamento utilizado em uma estação de tratamento de esgoto 
possui características na parede interna da tubulação, como a rugosidade, podendo 
influenciar a perda de carga do escoamento. 
 
Anteriormente à implantação do projeto, a sua equipe deverá fazer alguns 
cálculos prévios considerando um escoamento com água pura (ν = 10-6 m2/s), a fim de 
simular o funcionamento da futura instalação para o tratamento de esgoto. Para isso, 
considere uma tubulação de ferro galvanizado de raio igual a 750 mm, com escoamento 
a uma velocidade média de 0,53 m/s. Dada a aceleração da gravidade igual a 9,81 m/s2, 
calcular a perda de carga provocada pelo escoamento em uma seção de 25 metros da 
tubulação, considerando que não ocorram perturbações bruscas ao escoamento nessa 
seção. 
Apresente todos os cálculos de forma organizada e detalhada, apresentado as 
hipóteses consideradas para os cálculos. 
 
Etapa 3: 
Quando empregamos determinados aparelhos na realização de medições, em 
geral, podemos cometer erros inerentes à própria natureza dos conjuntos numéricos. 
Erros são inerentes a esse tipo de processo, de modo que, em muitos casos, não podem 
ser evitados. Diante disso, temos que uma medida física não é um número, mas, sim, 
um intervalo devido à própria imprecisão das medidas. Devido a esse fato, o 
conhecimento a respeito dos erros é essencial para que possamos identificar estratégias 
que nos auxiliem a identificar suas fontes, controlá-los, evitá-los, estimá-los. 
Nesse sentido, quando realizamos uma medição, considerando que os 
equipamentos são limitados no que se refere ao armazenamento de dados, precisamos 
considerar a quantidade de casas decimais que serão consideradas. 
A partir dessas informações, reflita a respeito das seguintes questões: 
 Qual é a influência da quantidade de casas adotadas para as informações 
coletadas? O fato de uma medida ter muitas casas decimais é um indício de 
maior precisão? E maior exatidão? Quais são as semelhanças e diferenças entre 
os significados dos termos exatidão e precisão no contexto do Cálculo 
Numérico? 
 Pesquisem sobre quais erros podem surgir durante a coleta de dados utilizando 
o sensor capacitivo, por exemplo, ou por outros equipamentos utilizados em 
medições de diferentes naturezas. 
 Quais conceitos estudados em Cálculo Numérico podem ser empregados para 
controlar os erros inerentes aos procedimentos empregados durante a utilização 
do sensor capacitivo? 
A partir das questões anteriores, elabore um texto reflexivo, contendo no mínimo 
uma e no máximo duas laudas, destacando a importância do estudo do erro para a 
realização de experimentos e quais os conhecimentos essenciais para que seja possível 
 
minimizar os erros de procedimentos dessa natureza e/ou que envolvam medições 
empregando equipamentos. 
 
Etapa 4: 
 O sensor faz a leitura da quantidade de água que passa pelo encanamento, 
dando a resposta da sua medida em função da tensão. Como essa tensão é diretamente 
proporcional à quantidade de água é possível, através do tratamento de sinal, saber a 
quantidade de água. Há basicamente dois tipos de sensores, sensores analógicos e 
sensores digitais. Diante disso, pesquise e responda: 
 Quais as diferenças entre sensores analógicos e digitais? Descreva o 
funcionamento e suas vantagens e desvantagens. 
 O sensor capacitivo utilizado é um sensor analógico ou digital? Justifique. 
 
Etapa 5: 
 O sensor utilizado é modelado por um capacitor, elemento armazenador de 
energia. Dependendo da utilização, há diversos tipos construtivos de capacitores com 
as suas particularidades. Com isso responda: 
 Quais são os tipos de capacitores existentes? Mostre uma imagem de cada tipo, 
suas características e sua aplicação. 
 Dos tipos de capacitores pesquisados, apresente como é realizada a leitura de 
suas características elétricas. 
ORIENTAÇÕES 
 Para nortear o desenvolvimento do que está sendo proposto, indicamos, que 
sejam apresentados no relatório um conjunto de tópicos a serem apresentados na 
seguinte sequência, segundo as normas da ABNT: 
1. Título: Título do trabalho. 
2. Introdução: Façam uma introdução envolvendo uma fundamentação teórica 
com os itens mais importantes referentes ao nosso tema: análise da qualidade 
do produto em uma fábrica de autopeças e como as disciplinas estudadas 
auxiliam na resolução das tarefas. (mínimo uma página) 
3. Desenvolvimento: Nesta seção deve-se realizar as tarefas descritas acima, 
com detalhamento dos cálculos (sempre indique as equações utilizadas), 
gráficos, etc. 
 
4. Conclusões: Nesta seção você fará a ligação entre os objetivos e os 
resultados alcançados, fazendo uma discussão dos resultados, dos métodos de 
medida utilizados, tendo em vista o objetivo do trabalho. De um modo geral, a 
conclusão deve ser redigida de tal modo que a ideia central do relatório se revele 
e se fixe claramente ao leitor. 
5. Referências bibliográficas: Toda a bibliografia utilizada para elaborar o 
relatório deverá ser citada. Utilize a norma ABNT para a colocação das 
referências. 
6. Anexos (se necessário): Os anexos são utilizados para colocar alguma 
dedução que seja importante e tenha sido utilizada nos cálculos das grandezas 
físicas da experiência, fotos do experimento, etc. 
 
 
NORMAS PARA ELABORAÇÃO E ENTREGA DA PRODUÇÃO TEXTUAL 
 
A resolução da situação-problema deverá ser registrada em forma de um 
relatório descritivo que deverá ser postado em seu ambiente virtual. Neste texto você 
deverá obedecer às normas a seguir: 
 
a) Abra um documento no Word seguindo as normas da ABNT. Acesse a Biblioteca 
Digital, clique em “Padronização” e escolha as opções “Trabalhos acadêmicos – 
Apresentação” e “Modelo para elaboração de Trabalho Acadêmico”; 
b) Este relatório deverá ser redigido na seguinte estrutura: capa de abertura, 
descrição separada de cada um dos itens solicitados na SP, acompanhada do 
detalhamento solicitado para cada um desses itens. 
c) A Produção Textual Interdisciplinar em Grupo deverá, obrigatoriamente, ser 
apresentada à turma no momento da aula atividade da disciplina de Seminário 
Integrador. Esta apresentação terá peso no conceito das Atividades Web. 
d) Ao definir quem serão os participantes do grupo, informe seu tutor presencial. 
Isto é importante para ele acompanhar e saber quem são os grupos que já estão 
formados. Lembre-se que é responsabilidade do aluno acompanhar o 
cadastro do grupo pelo aluno responsável (aluno líder), bem como 
acompanhar a inserção da atividade. 
 
e) Quando o aluno responsável pelo cadastro do grupo e pelo cadastro de atividade 
não realiza os procedimentos dentro do prazo devido, todo o grupo fica 
prejudicado. 
f) A postagem do arquivo final relacionado a PTG no AVA deve ser em um único 
arquivo, preferencialmente no formato PDF, pelo aluno líder. 
g) Salientamos que todos os alunos devem acompanhar a formação do grupo e a 
inserção da atividade direta de sua área restrita. 
h) Em caso de dúvida para elaboração do trabalho, você deverá buscar orientações 
com o tutor presencial e o seu tutor à distância. 
i) Atenção aos prazos de postagens! 
 
 
 
 
 
 
 
Critérios avaliativos: Apresentamos os critérios avaliativos que nortearão a devolutiva 
escrita e o conceito a ser dado pelo tutor a distância: 
 
Critério Significado Valor/peso 
Coerência, clareza 
e coesão 
A produção textual apresenta uma linguagem 
de fácil compreensão, apresentando os 
argumentos de modo claro e coeso. 
10% 
Aplicação dos 
conteúdos 
interdisciplinares 
no texto 
argumentativo 
No texto escrito (com as justificativase 
argumentações) as ideias apresentam relação 
direta com a situação descrita e explicitam 
conteúdos trabalhados nas disciplinas de forma 
clara. 
50% (10% 
por passo) 
Riqueza de 
argumentação 
As ideias apresentadas no texto (com as 
justificativas e argumentações) têm relação 
direta com o tema e traduzem uma perspectiva 
crítica e variedade de pontos de vista. 
20% 
Conclusão 
Todo o registro de ideias foi feito com um 
mínimo de termos, sem repetições ou 
redundâncias. 
10% 
Normalização 
Respeito às normas da ABNT, respeito a escrita 
ortográfica e estrutura solicitada. 
10% 
 
 
Um ótimo trabalho! 
Equipe de professores