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MAPA - PROGRAMAÇÃO E CÁLCULO NUMÉRICO - 51/2022
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Olá, Estudante!
Este é um trabalho INDIVIDUAL
Sobre o seu preenchimento, é necessário o cumprimento das seguintes diretrizes:
- Não serão aceitas respostas que constem apenas o resultado numérico, sem que seja demonstrado o raciocínio que o levou a encontrar aquela resposta;
- Toda e qualquer fonte e/ou referência utilizada para responder aos questionários deve ser citada ao final da questão;
- Após inteiramente respondido, o Template deve ser enviado para correção através do Studeo em um dos formatos sugeridos a seguir: .jpg, .pdf, .doc, .zip ou .rar.
- O Template pode ter quantas páginas você precisar para respondê-lo, desde que siga a estrutura proposta;
- O Template deve ser enviado única e exclusivamente pelo Studeo, no campo destinado à esta atividade da disciplina. Toda e qualquer outra forma de entrega não será considerada.
A qualidade do trabalho será considerada na hora da avaliação, então preencha tudo com cuidado, explique o que está fazendo, responda às perguntas e mostre sempre o passo a passo das resoluções e deduções. Quanto mais completo seu trabalho, melhor!
Problemas frequentes a evitar:
- Coloque um nome simples em seu arquivo para não haver confusão no momento do envio;
- Se você usa OPEN OFFICE ou MAC, transforme o arquivo em .pdf para evitar incompatibilidades;
- Verifique se você está enviando o arquivo correto! É a Atividade M.A.P.A. da disciplina? Ele está preenchido adequadamente?
Como enviar o arquivo:
- Acesse, no Studeo, o ambiente da disciplina e clique no botão “M.A.P.A.”. No final da página há uma caixa tracejada de envio de arquivo. Basta clicar nela e, então, selecionar o arquivo de resposta (template) da sua atividade;
- Antes de clicar em FINALIZAR, certifique-se de que tudo está certo, pois uma vez finalizado não será possível modificar o arquivo. Sugerimos que clique no link gerado da atividade e faça o download para conferir se está de acordo com o arquivo entregue.
Sobre plágio e outras regras:
- Trabalhos copiados da internet ou de outros alunos serão zerados!
A equipe de mediação está à disposição para o atendimento das dúvidas por meio do “Fale com o Mediador” no Studeo. Aproveite essa ferramenta!
M.A.P.A.
Conhecimentos em múltiplas áreas
Essa é uma tendência que já é observada há muito tempo, mas que deve ganhar ainda mais força em 2022. As empresas têm demanda por profissionais que vão além de suas áreas de especialização e atuação e consigam incorporar elementos de outras áreas e ampliar os horizontes de conhecimento para colaborar com toda a equipe.
Disponível em: “https://www.folhadelondrina.com.br/cv-folha/o-que-o-mercado-de-trabalho-espera-dos-profissionais-em-2022-3150156e.html”. Acesso em: janeiro de 2022.
Não é de hoje que o mercado de trabalho exige dos novos profissionais e também daqueles que já se encontram empregados, habilidades e competências multidisciplinares. No entanto, o grande número de recém-formados faz com que essas características sejam entendidas não como um diferencial, mas como uma necessidade para se garantir novas e melhores oportunidades.
Considere que você está em período de treinamento em uma empresa que atua em diversos ramos da Engenharia. Para garantir a vaga para a qual está concorrendo, a empresa exige que você consiga lidar com diferentes demandas de seus vários setores, com o intuito de avaliar suas capacidades pessoais.
Em um certo período, você teve que se concentrar em 4 demandas, as quais estão apresentadas a seguir:
DEMANDA I – Controle de processos
Em um processo químico que utiliza solventes voláteis, o álcool etílico (etanol) precisa estar a 150ºC (423 K) e 3 atm. O painel de controle que você está acompanhando indica que o volume molar do etanol nessas condições era de 11,35 L/mol.
Mas sabendo que dias atrás o painel de controle apresentou alguns problemas e você queria confirmar o valor exibido.
Para avaliar o volume, você levou em consideração a seguinte equação:
fV=PV-bP+aV-abV2-RT
Onde:
P = pressão (atm)
V = volume molar (L/mol)
T = temperatura (K)
a = 12,02 (para o etanol)
b = 0,08407 (para o etanol)
R = 0,082 (constante universal dos gases)
Para que os dados mostrados no painel estejam corretos, fV deve ser igual a zero. Então você teve a ideia de resolver essa equação, que tem apenas V como incógnita, por algum método numérico.
a) Considerando que o método escolhido foi o da bisseção, qual o resultado da aproximação encontrada (apresente também o erro) e qual a porcentagem de diferença entre o valor de V mostrado no painel (experimental) e o calculado por você (teórico)?
Considere:
Intervalo = [11,12]
Realize até a iteração i = 6
b) Considerando que o método escolhido foi o de Newton Raphson, qual o resultado da aproximação encontrada (apresente também o erro) e qual a porcentagem de diferença entre o valor de V mostrado no painel (experimental) e o calculado por você (teórico)?
Considere:
x0 = 10
Apresente a resposta baseado em V3.
c) Considerando que o erro permitido para o valor indicado pelo painel seja de 1%, os resultados calculados validam o dado mostrado no painel?
d) Usando a equação dos gases ideais, a seguir, qual seria o V encontrado? Qual seria o erro em relação ao valor indicado no painel? Considere que o painel estava correto em sua marcação para essa averiguação.
PV=RT→V=RTP
RESPOSTAS DEMANDA I
DEMANDA II – Simulação de processos
Outra utilização industrial do álcool pela empresa são os processos de extração, que retiram óleos essenciais de cascas e folhas de diversas plantas, como laranja e eucalipto.
Considere que um novo sistema de extração, composto por 3 estágios e interligados da forma descrita a seguir, está sendo proposto. Foi pedido a você que verificasse quais as concentrações de óleos essenciais em cada estágio do processo.
Figura 1 – Processo de extração
Os valores Q são as vazões em L/s e C é a concentração em g/L. Lembre-se que o se conserva nesses casos são as quantidades de massa em g/s (m = Q.C)
a) Qual o sistema de equações lineares formado por esse arranjo?
b) Quais as concentrações em cada estágio?
RESPOSTAS DEMANDA II
DEMANDA III – Avaliação da produtividade
Quando você estava acompanhando o setor produtivo, foi pedido a você que avaliasse a produtividade de um setor mais recente da empresa. Verificando que o crescimento do mesmo estava vinculado à própria produtividade, resolveu supor que os dados de produtividade respeitam uma função logística, dada por:
Pt=Pokk-P0e-rt+P0
Onde:
P0 = é a produção inicial
r = taxa temporal do modelo
k = limite do modelo
Para realizar a aproximação dos parâmetros, utiliza-se Interpolação Linear.
y=ax+b
y=1P.dPdt1P.∆P∆t
x=P
Sendo assim:
r=b
k=-ba
Quadro 1 – Dados de produtividade
a) Qual a equação da Função Logística nesse caso?
b) Qual o erro estimado de cada aproximação?
c) Sendo o limite de produtividade definido pelo modelo dado por k, após 8 anos de atividade do setor, qual seria a porcentagem em relação a capacidade máxima? Use a equação encontrada para estimar a produção em t = 8.
RESPOSTAS DEMANDA III
DEMANDA IV – Programação
Conhecimentos em múltiplas áreas
[...] Um bom exemplo disso [demanda por profissionais que vão além de suas áreas de especialização] são empresas que dão preferência a candidatos com algum conhecimento em linguagens de programação mesmo para vagas que não lidam diretamente com tecnologia, uma vez que esse conhecimento demanda um certo domínio de raciocínio lógico, pensamento estratégico e criatividade – algo que todo bom profissional deve ter.
Disponível em: “https://www.folhadelondrina.com.br/cv-folha/o-que-o-mercado-de-trabalho-espera-dos-profissionais-em-2022-3150156e.html”. Acesso em: janeiro de 2022.
O gestor que coordena seu treinamento comentou com você em uma das últimas reuniões de acompanhamento que apesar de a empresa utilizar muitos recursos tecnológicos em seus processos, algumas áreas estão mais defasadas, não possuindo sistemas de controle, nem softwares e os dados obtidos não são processados para obtenção de indicadores e informações úteis.
Você, como profissional multidisciplinar, e possuindo conhecimento sobre programação, deve sugerir ações à empresa, indicando as tarefas que devem ser executadas para que essas áreas carentes de tecnologia possam ter suas atividades e informações geridas, analisadas e otimizadas.
Utilize seus conhecimentos sobre Programas, Softwares, Bancos de Dados e Bibliotecas, entre outros temas para atender a essa demanda.
