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Como tento melhorar no que eu faço

Eu estudo.

Ultimamente, o assunto que não sai da minha cabeça é Projeto de Sistemas Térmicos. Eu ministro muitas disciplinas que seguem o esquema de similares porém diferentes: a teoria é muito parecida, as equações governantes são as mesmas, as aplicações são similares. Motores de combustão interna e usinas termelétricas são exemplos de máquinas térmicas; máquinas térmicas seguem ciclos que, se revertidos, geram refrigeradores; e o projeto de refrigeradores é muito dependente de trocadores de calor.

É por isso que ultimamente, tenho me dedicado a livros que abordam esses assuntos como um todo, e não como disciplinas em separados, na tentativa de trazer detalhes mais práticos para os alunos e apontar situações reais, de projetos de engenharia. Os assuntos que vemos em sala de aula não são maluquices teóricas de sala de aula! O projeto de motores, tubulações, condicionadores de ar, processos industriais – tudo isso se baseia nos princípios vistos nas minhas disciplinas.

Foto de livros de projetos de sistemas térmicos

Eu noto grande dificuldade dos meus alunos em combinar assuntos de cursos diferentes; muitos me acompanham ao longo de vários semestres, e, em uma disciplina avançada, não parecem lembrar dos conceitos preliminares vistos em semestres anteriores. Isto é natural, já que eles estão em começo de carreira. Mas, se eu enxergo uma dificuldade de ensino, eu quero me aprimorar para me tornar tão bom que os outros não podem me ignorar.

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A Segunda Lei da Termodinâmica não é um acessório

Hoje eu dei uma aula de Refrigeração para a qual eu me preparei com muito mais intensidade que outras deste semestre, principalmente porque é um assunto que vem crescentemente me envolvendo: a Segunda Lei da Termodinâmica.

Tentativa de explicação para leigos em um parágrafo: a Primeira Lei diz que a energia total de um sistema se conserva, através de transformações de calor (dependente de temperaturas) ou de trabalho (forças). Você pode aumentar a energia sensível da sua mão colocando próxima do fogo ou esfregando-as uma na outra. A Segunda Lei estabelece limites: você pode transformar a potência gasta ao esfregar as mãos em calor, mas não pode esquentar (ou mesmo esfriar) as suas mãos e esperar que elas se movam espontaneamente como consequência. Existe uma assimetria na energia.

Adrian Bejan diz que existe na engenharia uma “tradição focada em solução de problemas” que tende a ignorar a Segunda Lei em favor apenas da Primeira Lei da Termodinâmica, que é o que permite de fato calcular trocas de calor e potência (e, em último grau, gastos de energia elétrica ou de combustível). Porém, a Segunda Lei, com seus limites, suas desigualdades, é o que diz como melhorar um sistema; ela estabelece até que ponto podemos mudar as quantidades de calor e trabalho. Um motor de combustão interna que absorva toda a energia do combustível e gere trabalho nas rodas, sem soltar nada na descarga, é possível pela Primeira Lei, já que a energia se conserva, mas não pela Segunda Lei, que estabelece que a conversão de calor em trabalho não pode ser perfeita.

Nos seus Elementos de Máquinas Térmicas, Zulcy de Souza chama a atenção de que foi a crise do petróleo da década de 1970 que chamou mais a atenção da Engenharia para esses conceitos de Segunda Lei, pois é ela que ilumina o caminho para maiores eficiências.

Como professor de Engenharia Mecânica, eu estou fazendo a minha parte. A Segunda Lei é parte integral do estudo de energia; entretanto, exige maior capacidade de análise de engenharia, e mais criatividade na identificação de estratégias para usar melhor a energia.

Você, aluno meu ou não, está disposto a estudar mais que os outros para mergulhar nesse assunto? Você, engenheira experiente ou iniciante, está preparada para melhorar o uso de energia no mundo?

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Termodinâmica baseada em evidências

Ao discutir conceitos de Termodinâmica com meus alunos, às vezes tenho a impressão de que é fácil se perder em conceitos abstratos que parecem pertencer apenas a livros-texto, como “disponibilidade”, “irreversibilidade”, “idealidade”, ou o pior de todos, “entropia”.

Estou numa vibe (ainda se usa isso?) de estudar projetos de sistemas térmicos (mais sobre isso em post futuro), e o excelente Thermal Design and Optimization de Bejan e colaboradores tem alguns lembretes de que a Termodinâmica é baseada em evidências, fatos comprovados repetidamente por experimentos.

Traduções livres minhas:

Métodos baseados em experimentos estão disponíveis para avaliar a transferência de energia por calor.

Bejan, A.; Tsatsaronis, G.; Moran, M. Thermal design and optimization. [sl]: John Wiley & Sons, 1996.

e

Da experiência se acha que ciclos de potência são caracterizados dualmente por uma adição de energia por transferência de calor e uma rejeição de energia por transferência de calor.

Bejan, A.; Tsatsaronis, G.; Moran, M. Thermal design and optimization. [sl]: John Wiley & Sons, 1996.

e

A experiência com ciclos de potência mostra que a eficiência térmica é invariavelmente menor que 100%.

Bejan, A.; Tsatsaronis, G.; Moran, M. Thermal design and optimization. [sl]: John Wiley & Sons, 1996.

Finalmente:

A base para a Segunda Lei da Termodinâmica, como para todas as outras leis físicas, é a evidência experimental.

Bejan, A.; Tsatsaronis, G.; Moran, M. Thermal design and optimization. [sl]: John Wiley & Sons, 1996.
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Revisão de Outubro de 2021 e Planejamento de Novembro 2021

Outubro foi um mês diferente dos normais.

Ao mesmo tempo em foi um mês onde andei devagar, trabalhando muito menos horas que os meses anteriores. cumpri quase todas as minhas metas: revisei aulas que precisavam ser melhoradas, preparei trabalhos, resolvi pendências financeiras. Talvez o que Cal Newport fale sobre o conceito de Slow Productivity, uma produtividade mais centrada em resultados lentos mas significativos, faça mais sentido do que eu imaginava inicialmente.

O que deu certo

Pensando na minha rotina de preparar aulas, eu percebo o como estabeleci o hábito de melhorar, nem que seja 1%, a qualidade de cada aula. Estou disponibilizando mais oportunidades dos alunos praticarem, estou quebrando as aulas mais pesadas em encontros com menos conteúdo para explorar conceitos em maior profundidade, e estou refletindo mais após cada aula para ver onde ainda é possível melhorar.

Apesar de nunca ter trabalhado em uma indústria, eu participei de vários projetos e parcerias com várias empresas, e tento sempre trazer essa experiência para a sala de aula. Quando eu sai da graduação e entrei no mestrado, começando a fazer projetos por conta própria, percebi o quanto me faltava uma habilidade básica de engenharia: consultar catálogos. Como escolher equipamentos para uma determinada aplicação? Como extrair dados de um catálogo para usar nos modelos vistos em sala de aula? Pensando nessa minha deficiência, neste início de semestre eu tentei enfatizar bastante a consulta a datasheets, e confesso que têm sido excelente para mim, ser um pouco menos acadêmico e mais engenheiro.

Fora da esfera profissional, dediquei-me muito à prática do teclado (musical, para deixar claro) – hoje o meu grande escape contra o estresse. Já estou no curso Teclado Iniciante 3 da MusicDot; eu sou um tecladista em recuperação, já que eu tocava quando criança. Tenho abraçado também o guilty pleasure de ver filmes de super-heróis, do Liga da Justiça de Zack Snyder a Coringa e Doutor Estranho, e comecei a aventura de rever todos os filmes do MCU na ordem cronológica de acontecimentos (e não de lançamento), começando com Capitão América: O Primeiro Vingador.

E, a melhor parte de tudo, este estado de relaxamento melhorou muito a minha relação com minha esposa e meu filho.

O que não deu certo

Aparentemente eu estou enfrentando uma Resistência perene em escrever um paper que ainda deve ser publicado a partir da minha tese. Em outubro, eu gostaria de ter finalizado a Revisão Bibliográfica, e isso ficou pela metade.

Há fatores externos, com certeza: não é fácil encaixar uma atividade de pesquisa como essa, que requer horas de concentração, em uma semana com 17 horas-aula, cuidados com um bebê, e meu próprio lazer e auto-cuidado. Mas há internos: a minha simples empolgação em mergulhar cada vez mais nos assuntos das minhas aulas, e a ansiedade em voltar a uma tese finalizada há mais de dois anos, sem saber muito bem por onde retomar os trabalhos.

Aceito essas dificuldades em paz. Esse projeto não ficou parado, e isso vai ter de bastar por enquanto. Nesse ano, o grupo de pesquisa do qual fiz parte já publicou um importante trabalho, e fomos premiados por outro, então minha carreira de pesquisa não está estagnada.

Planejamento do próximo mês

Esse mês vai ser dedicado à atividade menos divertida de ser professor: corrigir avaliações (desafio: ache um professor que diga que adora corrigir provas e trabalhos). É chato, porém necessário, e procuro ser o mais justo possível, errando para o lado de dar notas altas demais, por vezes.

Além disso, selecionei algumas aulas que gostaria de melhorar em diversas disciplinas, e já separei materiais a estudar.

A parte boa desse ritual é que eu olho o calendário e imediatamente já vejo o quão ocupado vou estar, então nem vou me preocupar com o paper acima. O que as pessoas não sabem sobre o mundo acadêmico: o recesso entre semestres não é (sempre) sinômino de férias, mas de tempo disponível para perseguir outros objetivos profissionais que não o docente.

E o leitor, que planos têm para novembro?