Aprendizagem Experimental em Transferência de calor

Abstract

O presente trabalho tem como objetivo o ensino didatico e experiencial de fenómenos teóricos de condução de calor. Inicialmente, o enfoque deste projeto foi a avaliação do equipamento original, sendo o objetivo dessa avaliação a identificação de possíveis falhas que pudessem adulterar os dados recolhidos ao longo de todo o processo experimental. De seguida, como base nos problemas identificados a partir da análise detalhada do equipamento, foram deliberadas soluções alternativas que, em teoria, levariam a uma melhoria significativa da instalação, tornando esta numa versão mais moderna e em termos práticos, muito mais eficiente, do que a original. Foram exploradas inumeras melhorias, desde o processo de aquisição e tratamento de dados até ao sistema de arrefecimento, procurando minimizar possíveis desperdícios. Com base no novo equipamento e baseado no manual do mesmo, foram desenvolvidas e realizadas experiencias de condução de calor que fazem uso da bancada experimental para que, de uma forma visualmente flagrante, seja possível identificar todos os elementos envolvidos na transmissão de calor, quer seja na sua componente linear como radial. Por fim, foi feita uma integração deste modelo experimental no ciclo de aprendizagem experimental desenvolvido por David Kolb. Esta integração tem como objetivo propôr uma nova forma de leccionamento da disciplina, fazendo uso do conhecimento emergente sobre técnicas de ensino mais modernas e que se adequão mais ás necessidades e mundo contemporâneos.

The following dissertation has the primary goal of providing a platform for the didactic lecturing of theoretical heat conduction phenomena. Initially, the main focus of this project was that of evaluating the original equipment, with the goal of identifying possible flaws that might be adultering the results obtained throughout the whole experimental process. Following that, based on the problems identified through the detailed analysis of the equipment, solutuions were thought up that would, in theory, upgrade the instalation significantly, turning it in a more modern and in practical terms more efficient version of the original one. Inumerous upgrades where tried, from the process of data aquisition and management to the cooling system, in order to minimize possible water waste originary from the experiment. Based on the new equipment and with the help of the experiment manual, heat conduction experiments where made using the new equipment. the experiments demonstrated in a flagrant and visual way the phenomena in study. At last, an integration of said experiments was made into the cycle of experiential learning proposed by David Allen Kolb. This integratuin has the goal of proposing new techniques of teaching based on the current knowledge we gave of psycology, being this the first step towards the adaptation of education to the current need of a society where the emergence of new and more complex knowledge is, and will always be, more and more present, everywhere in our lives