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ABSTRACT. In this study, we developed a model to predict the thermal conductivity of full rocks from measurements on biphasic mixtures of grains of these rocks. Firstly, we measured the density and thermal conductivity of the full rock samples. The full samples were then grounded and we measured the effective thermal conductivity of mixtures prepared with grains of these rocks in different porosities using air as saturating. Using the flexible model of thermal conduction developed in this study, which we call Geoterm, and the rule of generalized mixture due to Korvin, we calculated the average values of the numerical factors of the equations of these two models and, with these equations, we predicted the thermal conductivity of the integrity rock by adjusting the equations of these models with experimental data. Even with these equations and the data of the integrity rocks and mixtures, we predicted the effective thermal conductivity of the samples for the various porosities of the mixtures. The predicted results for the full rock, as compared to the measured values, showed small and large discrepancies due to the large variation range of the thermal conductivity of the full rocks, resulting in ranges also wide for the numerical factors of the two equations. In agreement with Krupiczka empirical expression, the values predicted by the Geoterm and Korvin models for effective thermal conductivity showed lower discrepancies when compared to other models observed in this study.Keywords: rock thermal conductivity, effective thermal conductivity, binary mixture model.RESUMO. Neste estudo, desenvolvemos um modelo para predizer a condutividade térmica de rochas íntegras a partir de medidas em misturas binárias de grãos destas rochas. Primeiramente, medimos a densidade e a condutividade térmica das amostras das rochas íntegras. As amostras foram, em seguida, moídas e medimos a condutividade térmica efetiva de misturas preparadas com os grãos dessas rochas em diferentes porosidades usando ar como saturante. Usando o modelo flexível de condução térmica desenvolvido neste estudo, denominado Geoterm, e a regra da mistura generalizada de Korvin, calculamos os valores médios dos fatores numéricos das equações destes dois modelos e, com estas predissemos a condutividade térmica da rocha íntegra pelo ajuste dos parâmetros desses modelos com os dados experimentais. Ainda com essas equações e com os dados das rochas íntegras, como também das misturas, predissemos a condutividade térmica efetiva das amostras para as várias porosidades das misturas. Os resultados preditos para a amostra íntegra, quando comparados aos valores medidos, apresentaram discrepâncias pequenas e grandes, consequência de a faixa de variação da condutividade térmica das rochas ser bem larga resultando em faixas também largas para os fatores numéricos das duas equações. Em concordância com a expressão empírica de Krupiczka, os valores preditos pelos modelos Geoterm e Korvin para condutividade térmica efetiva mostraram menores discrepâncias quando comparados a outros modelos verificados neste estudo.Palavras-chave: condutividade térmica de rocha, condutividade térmica efetiva, modelo de mistura binária.

Resumo O presente ensaio pretende problematizar o mito de que o futebol seja um espaço de alienação política e de que futebol e política não se misturam. Partindo da crítica a posicionamentos contrários ao diálogo entre estas duas esferas, procuro discutir a condição do futebol enquanto linguagem universal e a singularidade de sua margem narrativa improdutiva, como constituintes de sua potência como agente de mobilização das juventudes. Discuto ainda a emergência de movimentos como as mobilizações de torcedores antifascistas e sua importância na disputa de narrativas para a resistência contra projetos autoritários, obscurantistas, antidemocráticos. Neste sentido, superando o binarismo do dilema entre veneno ou remédio, considero que a mistura entre futebol e política é necessária em uma sociedade que incorpora esta prática social em sua identidade nacional e que anseie preservar os pilares do estado democrático de direito em meio à escalada de discursos autoritários.Palavras-chave: Futebol. Política. Democracia. Linguagem. Football and politics mix: in the trench of struggles against authoritarianism Abstract This essay aims to discuss the myth that football and politics do not mix, and that football is a space of political alienation. Starting from the criticism of positions contrary to the dialogue between these two spheres, I try to discuss the condition of football as a universal language and the singularity of its unproductive narrative margin, as constituents of its power as an agent of youth mobilization. I also discuss the emergence of movements such as the mobilizations of anti-fascist fans and their importance in the dispute of narratives for resistance against authoritarian, obscurantist and anti-democratic projects. In this sense, overcoming the binary of the dilemma between poison or medicine, I consider that the mix between football and politics is necessary in a society that incorporates this social practice in its national identity and that wishes to preserve the pillars of the democratic state amid the escalation of the authoritarian speeches.Keywords: Football. Policy. Democracy. Language. El fútbol y la política se mezclan: en la trinchera de las luchas contra el autoritarismo Resumen Este ensayo tiene como objetivo problematizar el mito de que el fútbol es un espacio de alienación política y que el fútbol y la política no se mezclan. Partiendo de la crítica de posiciones contrarias al diálogo entre estas dos esferas, trato de discutir la condición del fútbol como lenguaje universal y la singularidad de su margen narrativo improductivo, como componentes de su poder como agente de movilización juvenil. También discuto el surgimiento de movimientos como las movilizaciones de fanáticos antifascistas y su importancia en la disputa de las narrativas de resistencia contra proyectos autoritarios, oscurantistas y antidemocráticos. En este sentido, superando el binarismo del dilema entre veneno o medicina, considero que la mezcla entre fútbol y política es necesaria en una sociedad que incorpora esta práctica social en su identidad nacional y que desea preservar los pilares del estado democrático de derecho en medio de la escalada de los discursos autoritarios.Palabras clave: Fútbol. Política. Democracia. Lenguaje.

ResumoO presente ensaio pretende problematizar o mito de que o futebol seja um espaço de alienação política e de que futebol e política não se misturam. Partindo da crítica a posicionamentos contrários ao diálogo entre estas duas esferas, procuro discutir a condição do futebol enquanto linguagem universal e a singularidade de sua margem narrativa improdutiva, como constituintes de sua potência como agente de mobilização das juventudes. Discuto ainda a emergência de movimentos como as mobilizações de torcedores antifascistas e sua importância na disputa de narrativas para a resistência contra projetos autoritários, obscurantistas, antidemocráticos. Neste sentido, superando o binarismo do dilema entre veneno ou remédio, considero que a mistura entre futebol e política é necessária em uma sociedade que incorpora esta prática social em sua identidade nacional e que anseie preservar os pilares do estado democrático de direito em meio à escalada de discursos autoritários.Palavras-chave: Futebol. Política. Democracia. Linguagem.Football and politics mix: in the trench of struggles against authoritarianismAbstract This essay aims to discuss the myth that football and politics do not mix, and that football is a space of political alienation. Starting from the criticism of positions contrary to the dialogue between these two spheres, I try to discuss the condition of football as a universal language and the singularity of its unproductive narrative margin, as constituents of its power as an agent of youth mobilization. I also discuss the emergence of movements such as the mobilizations of anti-fascist fans and their importance in the dispute of narratives for resistance against authoritarian, obscurantist and anti-democratic projects. In this sense, overcoming the binary of the dilemma between poison or medicine, I consider that the mix between football and politics is necessary in a society that incorporates this social practice in its national identity and that wishes to preserve the pillars of the democratic state amid the escalation of the authoritarian speeches.Keywords: Football. Policy. Democracy. Language.El fútbol y la política se mezclan: en la trinchera de las luchas contra el autoritarismoResumenEste ensayo tiene como objetivo problematizar el mito de que el fútbol es un espacio de alienación política y que el fútbol y la política no se mezclan. Partiendo de la crítica de posiciones contrarias al diálogo entre estas dos esferas, trato de discutir la condición del fútbol como lenguaje universal y la singularidad de su margen narrativo improductivo, como componentes de su poder como agente de movilización juvenil. También discuto el surgimiento de movimientos como las movilizaciones de fanáticos antifascistas y su importancia en la disputa de las narrativas de resistencia contra proyectos autoritarios, oscurantistas y antidemocráticos. En este sentido, superando el binarismo del dilema entre veneno o medicina, considero que la mezcla entre fútbol y política es necesaria en una sociedad que incorpora esta práctica social en su identidad nacional y que desea preservar los pilares del estado democrático de derecho en medio de la escalada de los discursos autoritarios.Palabras clave: Fútbol. Política. Democracia. Lenguaje.

O hexametildisiloxano (HMDSO) e o acetato de sec-butila (ACSB) são compostos orgânicos utilizados em diversas aplicações tecnológicas, dentre elas a síntese química de vários produtos de interesse farmacêutico. No presente trabalho, as composições da mistura dos compostos em equilíbrio foram determinadas por meio do método Bolha P, calculado pela equação de estado cúbica com parâmetros de Peng-Robinson para a pressão de 101,3 kPa. Os erros médios percentuais entre os dados calculados e os valores experimentais também foram determinados, o que permitiu mostrar a precisão do modelo estudado em simular o sistema termodinâmico. Dessa maneira, o modelo mostrou-se útil para o cálculo da composição do equilíbrio do sistema binário avaliado, refletindo o comportamento real da mistura com precisão média de 90,57%, sendo, portanto, adequado a aplicações tecnológicas que exijam exatidão relativamente elevada e servindo de base para estudos futuros de modelagem do sistema HMDSO + ACSB. AbstractHexamethyldisiloxane (HMDSO) and sec-butyl acetate (ACSB) are organic compounds used in various technological applications, such as the chemical synthesis of various products of pharmaceutical interest. In the present work, mixture compositions of the compounds in equilibrium were determined by the Bubble P method, calculated by the cubic state equation with Peng-Robinson parameters for the pressure of 101.3 kPa. Mean percentage errors between the calculated and the experimental data were also determined, which allowed to indicate the precision of the model studied for the thermodynamic system modeling. In this way, the model proved to be useful for calculating the equilibrium composition of the evaluated binary system, reflecting the actual behavior of the mixture with an average accuracy of 90.57%; and is therefore suitable for technological applications that require relatively high accuracy and serving as basis for HMDSO + ACSB system future modeling studies.

Propiedades reológicas y mecánicas de un hormigón autocompactante con adición de nano-sílice y micro-síliceRESUMENEl hormigón autocompactante es el resultado de diseñar mezclas de calidad con capacidad para asegurar su correcta colocación en estructuras fuertemente armadas en las cuales el proceso del vibrado resulta muy complicado y con riesgo de alterar la posición de las armaduras. Unido a las ventajas de este hormigón y debido a la mayor demanda de hormigones de altas prestaciones, se utiliza humo de sílice y, más recientemente, nanomateriales como adiciones. Principalmente nano-sílice. El objetivo de este trabajo es obtener hormigones autocompactantes con nano-sílice, humo de sílice y mezclas binarias de ambas adiciones que satisfagan la demanda de altas resistencias mecánicas y durables, determinando que la dosificación con mejores prestaciones es la que contiene 2.5% de nano y 2.5%.de humo de sílice. Palabras clave: Autocompactante; nanosílice; humo de sílice; reología; propiedades mecánicas. Rheological and mechanical properties of self-compacting concrete with the addition of nano-silica and microsilicaABSTRACTSelf-compacting concrete is the result of designing a quality concrete with the capacity to ensure placement of reinforcement in heavily reinforced structures in which the process of vibrating is very complicated and risky by altering the position of the reinforcement. Together with the advantages of this concrete and due to the increased demand for high-performance concretes, the silica fume, and more recently, the nano-materials are used as additions, but mainly the nano-silica. The objective of this work is to obtain self compacting concrete with nano-silica, silica fume and binary mixtures of the two additions to meet the demand for high mechanical and durable resistance. The mix with better performance is that with 2.5% of nano-sílica and 2.5% silica fume. Keywords: self-compacting concrete; nanosilica; silica fume; rheology; mechanical properties. Propriedades reológicas e mecânicas de um concreto auto adensável, com a adição de nano sílica e de micro sílica (sílica ativa)RESUMOO Concreto Auto-adensável é o resultado da concepção de um concreto de qualidade com a capacidade para assegurar a colocação de reforço em estruturas fortemente armados em que o processo de vibração é muito complicado e arriscado por alterar a posição da armadura . Juntamente com as vantagens deste concreto e devido ao aumento da procura de concretos de alto desempenho , o fumo de sílica e mais recentemente , os nano-materiais são usados como adições . Principalmente a nano- sílica. O objetivo deste trabalho é a obtenção de concreto auto- adensável com nano- sílica , sílica ativa e misturas binárias das duas adições para atender a demanda de alta resistência mecânica e durável. A mistura com melhores desempenhos é aquela que contém 2,5 % de nano - sílica e 2,5% de pó de sílica . Palavras-chave: Auto-compactável; nano-sílica; sílica activa; reologia; propriedades mecánicas.

The source assessments of metal contaminants are critical for a consistent management of coastal zones. In this work, lead (Pb) concentration and isotopic composition were determined in sediments from Angra dos Reis coast (Brazil) to evaluate the potential influence of contamination sources on Pb distribution. Estimated Pb enrichment factor superior to 1.64 suggested natural source predominance. Diagrams of 206Pb/207Pb ratio plotted against 208Pb/206Pb and 1/Pb ratios indicated a binary source mixing that was explained by marine and terrigenous influences. Only some specific sites fall close to anthropogenic Pb isotopes signatures (e.g., from urban effluents and gasoline). The lower Pb concentrations were associated with a marine carbonate dilution effect, as indicated by a negative relationship between Pb and Ca. Past dredging activities contributed to explain a diffuse occurrence of anthropogenic Pb isotopic signature. The overall results reveal the beginning of a transition from pristine to slightly-polluted condition. ResumoA avaliação das fontes dos contaminantes metálicos é fundamental para um bom gerenciamento das zonas costeiras. Neste trabalho, as concentrações e composições isotópicas do chumbo (Pb) foram determinadas em sedimentos do litoral de Angra dos Reis (Brasil) para avaliar a potencial influência das fontes de contaminação na distribuição de Pb. Fatores de enriquecimento de Pb de até 1,64 sugeriram predominância de fontes naturais. Diagramas da razão 206Pb/207Pb plotados contra as razões 208Pb/206Pb e 1/Pb indicaram uma mistura binária de fontes, que foi explicada por influências marinhas e terrígenas. Apenas alguns locais específicos possuem assinaturas isotópicas similares às antropogênicas (por exemplo, de efluentes urbanos e gasolina). As concentrações mais baixas de Pb foram associadas a um efeito de diluição pelo carbonato marinho, como indicado por uma relação negativa entre Pb e Ca. Atividades de dragagem no passado contribuíram para explicar uma ocorrência difusa da assinatura isotópica de Pb antropogênico. Os resultados, em geral, revelam o início de uma transição da condição natural para levemente poluída.

It has a degree, a master’s degree and a doctorate from the University of the State of Rio de Janeiro (UERJ). He has postdated at the Brazilian Center for Physical Research (CBPF). Hasexperience in the field of condensed matter physics, phase transition to finite temperature such ascondensation of Bose-Eistein. He developed a study on BCS-BEC crossover (CBPF). His research isnow centered on the study of gauge theories for gravitation, effective gauge theories with violationof Lorentz symmetry, and effects of spin-orbit interaction on a more fundamental physics via theweakly relativistic boundary of the Dirac equation.

Using Hornowski’s theoretical modification of the critical amplitude, the experimental ??(crit)/?u(?)2A(T) values from mode-coupling theory of a binary liquid mixture aniline – cyclohexane have been compared with the theoretical expressions given by Fixman, Kawasaki, Mistura, and Chaban. The experimental data at low reduced frequencies ?* has been found to agree well with the Hornowski’s model of A(T). However, for the large values of reduced frequency ?* > 10 the mode-coupling theory of Shiwa and Kawasaki still exhibits poor agreement with the observed data, mainly due to the form of scaling function. The correlation length ?0 has been calculated by using ?0 ( the critical amplitude of the characteristic relaxation rate ) which gives the best fitting to the theoretical critical amplitude. The adiabatic coupling constant g and the diffusion coefficient D0 have been obtained using Hornowski’s expression of the critical amplitude.

Orientador: Daniel Barrera-Arellano
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos
Made available in DSpace on 2018-08-15T08:05:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ribeiro_MarileneDeMoriMorselli_M.pdf: 5112345 bytes, checksum: 0515b869d93054892980d08c8bb30fd9 (MD5) Previous issue date: 2010
Resumo: A facilidade de obtenção de micropartículas lipídicas e a possibilidade de produção em escala industrial aumentam o interesse do mercado alimentício de processar este tipo de material. Contudo, estas micropartículas apresentam desvantagens com relação à baixa encapsulação e à expulsão de material de recheio durante a estocagem. Assim, a finalidade deste trabalho foi estudar o comportamento das microcápsulas lipídicas produzidas pelo processo spray chilling utilizando as seguintes misturas em diferentes proporções: ácidos esteárico (AE) e oléico (AO), óleo de soja totalmente hidrogenado (STH) e ácido oléico (AO), álcool cetoestearílico (ACE) e ácido oléico (AO) como materiais de parede (matriz), lecitina de soja como tensoativo e solução de glicose como recheio. O objetivo foi aumentar a eficiência de encapsulação, verificando o efeito da composição e estrutura da matriz lipídica. Para este propósito, foram caracterizadas as matérias-primas lipídicas em composição de ácidos graxos e triacilgliceróis, bem como, as misturas lipídicas avaliadas por calorimetria diferencial de varredura (DSC), teor de gordura sólida (SFC) e curva de isosólidos. Nas micropartículas, foram avaliadas morfologia de superfície e microestrutura, tamanho e distribuição de partícula, quantidade de glicose superficial (não encapsulada), eficiência de encapsulação e perfil de liberação em solução aquosa. As micropartículas apresentaram formas esféricas e rugosas, com diâmetros médios entre 83 e 115 µm. Os resultados de eficiência de encapsulação nas misturas do AE e STH foram acima de 75% e nas misturas do ACE menor que 9%. A liberação do recheio foi avaliada a cada 30 minutos por 2 horas, obtendo-se valores de 28 a 89% ao término deste período para as misturas do AE e STH. Foi observado, nestas misturas, que a liberação de recheio é inversamente proporcional à quantidade de AO na mistura lipídica. Nas misturas do ACE, a liberação foi de 100% (efeito burst). A adição do lipídio líquido (AO) ao lipídio sólido (AE e STH) foi um fator determinante na modificação da cristalização da mistura lipídica, proporcionando uma alta eficiência de encapsulação
Abstract: The ease to obtain lipid microparticles and the possibility of their production in an industrial scale increase the interest of the food market to process this kind of particles. However, these microparticles present disadvantages with regard to low encapsulation and the expulsion of the core material core during storage. Thus, the purpose of this work was to study the behavior of lipid microcapsules produced by the spray chilling process, using the following mixtures in different proportions: stearic acid (SA) and oleic acid (OA), fully hydrogenated soybean oil (FHSO) and oleic acid (OA), cetostearyl alcohol (CEA) and oleic acid (OA) as the wall material (matrix), soy lecithin as surfactant and glucose solution as core. The objective was to increase the encapsulation efficiency, checking the composition effect and the lipid matrix structure. For this purpose, the lipid materials were characterized as to their fatty acids and triacylglycerol composition and the lipid mixtures were evaluated by differencial scanning calorimetry (DSC), solid fat content (SFC) and iso-solid curve. The surface morphology and microstructure were evaluated in the microparticles, as well as the particle size distribution, amount of core on the surface (not encapsulated), the encapsulation efficiency and controlled-release in an aqueous solution. The microparticles showed spherical and wrinkled shape with average diameters between 83 and 115 µm. The results of encapsulation efficiency of the mixtures with SA and FHSO were over 75% and lower than 9% in the mixtures with CEA. The core release was evaluated every 30 minutes for 2 hours obtaining values from 28 to 89% at the end of this period for the mixtures SA and FHSO. It was observed, in these mixtures, that the core release is inversely proportional to the quantity of AO in the lipid mixture. In the CEA mixtures, the core release was above 100% (burst effect). The addition of the liquid lipid (OA) to the solid lipid (SA and FHSO) was a determining factor in the modification of the crystallization of the lipid mixture providing high encapsulation efficiency
Mestrado
Mestre em Tecnologia de Alimentos

Nesta tese utilizamos o Modelo de Bose-Hubbard (MBH) generalizado para duas espécies bosonicas para investigar a estabilidade dinâmica da fase superfluida de uma mistura binaria de átomos bosonicos ultra-frios confinados em uma rede optica periódica anelar com M sítios. Na primeira parte consideramos a Hamiltoniana do MBH sem a presença do tunelamento inter-especies. Deduzimos e resolvemos as equações de Gross-Pitaevskii para os estados de equilíbrio do MBH e mostramos que são misturas binarias de condensados nos quais os átomos de cada espécie ocupam um estado de quase-momento q bem definido. As excitações elementares foram determinadas resolvendo as equações de Bogoliubov-de Gennes o que foi possível graças a estrutura de acoplamento dos quase-momentos que reduziu a Hamiltoniana Efetiva a uma soma direta de um dubleto e quadrupletos. Através da analise do comportamento das energias de excitação como função dos parâmetros de controle do sistema, investigamos a estabilidade dinâmica de dois casos de misturas de condensados onde, em um caso, os átomos de cada espécie ocupam o mesmo estado de quase-momento, qA = qB e, no outro, quase-momentos opostos, qA = qB. Em ambos os casos as condições de estabilidade dependem do quase-momento q estar nos quartos centrais ou laterais da primeira zona de Brillouin. No caso qA = qB vemos que a forma do diagrama de estabilidade independe do quase-momento do condensado. Por outro lado, o mesmo não ocorre nos condensados contra-propagantes qA = qB. Esta diferença fica mais acentuada no limite termodinâmico onde os diagramas de estabilidade no centro e nas extremidades da primeira zona de Brillouin ficam idênticos nos dois casos. Já nas bordas que separam os quartos centrais e laterais o comportamento ´e diferente pois a presença de uma interação interespécies por menor que seja desestabiliza completamente a mistura com qA = qB. Em todos estes casos ficou evidente o papel desestabilizador da interação interespécies. Na segunda parte consideramos o efeito de um termo de tunelamento inter-especies. As soluções das equações de Gross-Pitaevskii revelam uma estrutura biestável de estados de equilíbrio essencial para a ocorrência de bifurcação no sistema e, portanto, a presença de catástrofe. Investigamos se a catástrofe e acessível a uma observação experimental. De acordo com nosso critério, esta observação e impossível se o plano de bifurcação for a fronteira de um domínio de instabilidade dinâmica. Através da analise da estabilidade dinâmica dos estados de equilíbrio vimos que para um sistema invariante por inversão de cor essa resposta depende apenas da razão entre as intensidades de tunelamento intra e inter-especies de modo que se JAB/J > 1 a observação e impossível e se JAB/J < 1 é possível, supondo existir uma rota adiabática ate a bifurcação.
In this thesis we used the two-component Bose-Hubbard Model (BHM) to investigate the dynamical stability of the superfluid phase of a binary mixture of ultra-cold bosonic atoms confined in a ring-shaped periodic optical lattice with M sites. In the first part we considered the BHM Hamiltonian without the presence of interspecies tunnelling. We deduced and solved the Gross-Pitaevskii equations for the equilibrium states of the BHM and showed that they are binary mixtures of condensates where the atoms of each species occupy a state of well defined quasi-momentum q. The elementary excitations were determined solving the Bogoliubov-de-Gennes equations which was possible thanks to the coupling structure of the quasi-momenta that reduced the Effective Hamiltonian to a direct sum of a doublet and quadriplets. Through the analysis of the behavior of the excitation energies as a function of the control parameters of the system, we investigated the dynamical stability of two cases of mixtures of condensates where, in one case, the atoms of each specie occupy the same state of quasi-momentum, qA = qB, and, in the other, opposite quasi-momentum, qA = qB. In both cases the stability conditions depend of the quasi-momentum q to be in the central or lateral quarters of the first Brillouin zone. In the case qA = qB, we see that the form of the stability diagram is not dependent of the quasi-momentum of the condensate. However, the same does not occur in the counter-propagating condensates qA = qB. This difference is accentuated in the thermodynamic limit where the stability diagrams in the center and in the extremities of the first Brillouin zone are identical in both cases. In the borders that separate the central and lateral quarters the behavior is different because the presence of a slightly non vanishing inter-species interaction completely destabilize the mixture with qA = qB. In all these cases it was evident the destabilizing role of the inter-species interaction. In the second part we considered the effect of a inter-species tunnelling term. The solutions of the Gross-Pitaevskii equations reveal a bi-stable structure of equilibrium states that is essential for the occurrence of the bifurcation in the system and, therefore, the presence of catastrophe. We investigated if the catastrophe is accessible to a experimental observation. According to our criteria, this observation is impossible if the bifurcation plane is the frontier of a dynamical instability domain. Through the analysis of the dynamical stability of the equilibrium states we saw that for a system invariant by color inversion this answer depends only on the ratio between the intra and inter-species tunnelling intensities in a way that if JAB/J > 1 the observation is impossible and if JAB/J < 1 it is possible, supposing that it exists an adiabatic route until the bifurcation.

Orientadores: Júlio Roberto Bartoli, Marcos Akira D'Ávila
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química
Made available in DSpace on 2018-08-20T09:53:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Galvan_Danieli_M.pdf: 5419216 bytes, checksum: 3bbb69d4a9a4e73278d7ed9781b01c43 (MD5) Previous issue date: 2012
Resumo: O presente trabalho estudou a preparação e caracterização de híbridos de polímero-argila, tendo a poli(acrilonitrila-butadieno-estireno) (ABS) como matriz polimérica e duas argilas montmorilonitas organofílicas (MMTO) distintas e sua mistura binária 1:1 como fases dispersas. O objetivo foi avaliar os efeitos das variáveis: tipo de argila e processo nas propriedades físicas dos híbridos de ABS/MMTO. A seleção das argilas MMTO comerciais (Cloisite 30B e Cloisite 20A) baseou-se nas possíveis afinidades químicas de cada uma delas com as distintas fases do terpolímero ABS. Na preparação dos híbridos através do processo de intercalação no estado fundido, em extrusora com rosca-dupla co-rotacional, foi investigado o efeito do torque da rosca (ou tempo de residência na extrusora), na dispersão das argilas na matriz ABS. Os compostos obtidos foram caracterizados através de análises de difração de raios-X, termogravimetria, ensaios de tração uniaxial e resistência ao impacto, flamabilidade e análises reológicas do fundido em regime permanente e oscilatório em altas e baixas taxas de cisalhamento. A difração de raios-X indicou que os híbridos obtidos apresentavam estruturas intercaladas, que proporcionaram aumento nos módulos de elasticidade por tração e por cisalhamento (armazenamento e perda). As análises reológicas dos híbridos ABS mostram o surgimento de um caráter pseudo-sólido, em especial para os híbridos contendo a MMTO com maior afinidade química (Cloisite 30B) à fase SAN do terpolímero. Este comportamento indicaria uma provável dispersão em escala nanométrica da Cloisite 30B nos híbridos ABS, seja como único componente na fase dispersa ou na sua mistura binária com a Cloisite 20A. Este resultado caracterizaria os materiais obtidos como nanocompósitos. Melhorias significativas nas propriedades mecânicas de tração também foram verificadas nos híbridos a base de Cloisite 30B. Já os ensaios de rigidez ao impacto e as análises de estabilidade térmica não apresentaram resultados satisfatórios. Entretanto a adição de MMTO eliminou o gotejamento de material incandescente apresentado pelo ABS durante a queima (norma UL 94 HB). A utilização de um menor torque na rosca, ou seja, maior tempo de residência dos híbridos na extrusora, parece favorecer a dispersão/intercalação das argilas na matriz de ABS. Entretanto, o efeito deste fator foi confundido com variações na concentração nominal de argila
Abstract: This work studied the preparation and characterization of hybrids of polymer-clay, where the polymeric matrix was the poly(acrylonitrile-butadiene-styrene) (ABS) and two different organically modified montmorillonite (OMMT) and their mixture (1:1) were used as dispersed phase. The aim was evaluate the effect of kind of clay and process parameters on physical properties of ABS/OMMT hybrids. Two grades of commercial OMMT organoclay (Cloisite 20A and Cloisite 30B) were investigated, with distinct chemical affinities according to terpolymer phases, and a binary mixture of these clays. The hybrids were prepared by melt intercalation process, on a co-rotating twin-screw extruder, the effect of screw torque (or residence time on extruder) on clay dispersion in the polymeric matrix was investigated. The hybrids were characterized by analysis of X-ray diffraction, thermogravimetry, mechanical properties (uniaxial tensile and impact strength), flammability, and rheological analysis in steady and oscillatory states, at high and low shear rates. The X-ray diffractions indicated that the ABS hybrids present an intercalated structure, which improved the tensile elastic modulus and shear modulus (storage and loss). The rheological analysis of ABS hybrids shows the emergence of a pseudo-solid character, especially to the hybrids containing the OMMT with higher chemical affinity (Cloisite 30B) to SAN phase of the terpolymer. This behavior would indicate a probable nanometric scale dispersion of the Cloisite 30B on the hybrids of ABS, even in the single form or in a binary mixture, likely characterizing them as nanocomposites. Significant improvements in the tensile mechanical properties were also verified on the hybrids based on Cloisite 30B. Nevertheless the impact strength and thermal stability analysis did not show satisfactory results. The flammability test (UL 94 HB standard) of ABS hybrids showed a non-dripping effect of incandescent material during burning. The use of a lower screw torque, higher residence time of the hybrids on extruder, seems to favor clay dispersion/intercalation on the ABS matrix, however, the effect of this factor was confounded with some variations in the organoclay nominal content
Mestrado
Ciencia e Tecnologia de Materiais
Mestre em Engenharia Química

Orientadores: Julio Roberto Bartoli, Humberto Gracher Riella
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química
Made available in DSpace on 2018-08-20T23:19:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mazzucco_MateusDeLorenziCancelier_M.pdf: 25131087 bytes, checksum: 9d983cb4726735834e67d038fd3a6235 (MD5) Previous issue date: 2012
Resumo: Este trabalho apresenta um estudo sobre a relação entre estrutura e propriedades de híbridos de montmorilonitas organicamente modificadas (MMTO) e terpolímero de acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS), compatibilizados com o copolímero de estirenoetileno- butadieno-estireno (SEBS) ou de estireno-butadieno-estireno (SBS) preparados via intercalação no estado fundido em extrusora de rosca-dupla. Quatro formulações de híbridos foram propostas segundo um planejamento fatorial de experimentos 22 para estudar o efeito dos fatores compatibilizante (SEBS e SBS) e composição da MMTO (Cloisite 30B e mistura Cloisite 30B+Cloisite 20A (1:1)). A mistura binária de argilas foi proposta para verificar a viabilidade em balancear o caráter hidrofílico e hidrofóbico dos surfactantes destes dois tipos de argilas. As etapas de processamento foram: 1) Preparação de quatro concentrados na proporção mássica de 49,5: 40: 10: 0,5 de ABS/argila/compatibilizante/antioxidante em misturador interno; 2) Diluição para 4% em massa de MMTO; 3) extrusão do composto; 4) Granulação em moinho e moldagem por injeção dos corpos de prova. O efeito destes fatores e suas interações foram avaliados através de análises de difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia eletrônica de transmissão (MET), termogravimetria (TGA), calorimetria diferencial de varredura (DSC), ensaios de tração uniaxial, resistência ao impacto, flamabilidade e análises reológicas do fundido em regime permanente e oscilatório em altas e baixas taxas de cisalhamento. As análises de DRX e de MET indicaram que os híbridos apresentaram estruturas intercaladas (ABS/20A30B/SEBS) e parcialmente esfoliadas (ABS/30B/SBS), essencialmente na fase SAN dos híbridos. As análises por MEV mostraram morfologias distintas da superfície de fratura na tração para os híbridos com SBS e SEBS sendo o SEBS caracterizado por uma fratura dúctil. As análises reológicas dos híbridos mostraram o surgimento de um caráter pseudo-sólido, com aumento significativo nos módulos de armazenamento e na viscosidade complexa, em especial para os híbridos com SBS. Este comportamento revela uma provável dispersão em escala nanométrica das argilas nos híbridos ABS, seja na forma simples ou mistura binária de MMTO. A resistência ao impacto, de todos os híbridos, foi significativamente reduzida devido às micro ou nano partículas de argila que podem atuar como defeitos aumentando aconcentração das tensões localizadas. Melhorias significativas nas propriedades mecânicas de tração quanto ao módulo de elasticidade foram verificadas nos híbridos com SBS em relação ao ABS de referência, por sua vez os híbridos com SEBS mostraram um expressivo comportamento dúctil. No ensaio de flamabilidade na horizontal (norma UL 94 HB) verificou-se uma supressão do gotejamento de material incandescente durante a queima dos híbridos contendo SBS, gotejamento observado nos híbridos com SEBS e no ABS de referência, este comportamento favorável é provavelmente devido à viscosidade do híbrido fundido SBS ser o dobro do SEBS. O estudo da cinética de degradação termo-oxidativa dos híbridos mostrou que a energia de ativação dos híbridos compatibilizados com SEBS é significativamente maior do que os híbridos com SBS, provavelmente devido à hidrogenação do butadieno no SEBS que melhora a sua estabilidade térmica. O grau de dispersão obtido pelas argilas permite designar estes híbridos como nanocompósitos de ABS
Abstract: The present work, shows a study about the relationship between structure and properties of hybrids of organically modified montmorillonites (MMTO) and terpolymer of acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), compatibilized with styrene-ethylene-butadienestyrene (SEBS) or styrene-butadiene-styrene (SBS) prepared by melt blending process. Four formulations of hybrids were proposed in a 22 factorial design of experiments to study the effect of factors compatibilizer (SEBS and SBS) and composition of OMMT (Cloisite 30B and Cloisite 30B + Cloisite 20A mixture (1:1)). The binary mixture of clay was proposed to verify the feasibility of balancing the hydrophobic and hydrophilic character of surfactants these two types of clays. The processing steps were: 1) Preparation of four masterbatches in mass ratio of 49,5: 40: 10:0,5 of ABS/clay/compatibilizer/antioxidant in an internal mixer; 2) Dilution to 4% by weight of OMMT; 3) Extrusion of the compound; 4) Granulation in mill and injection molding of test specimens. The effect of these factors and their interactions were evaluated through analysis of X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), thermogravimetry (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), uniaxial tensile tests, impact strength, flammability and rheological analysis at high and low shear rates. The analyses of XRD and TEM showed that hybrids had structures intercaled (ABS/20A30B/SEBS) and partially exfoliated (ABS/30B/SBS) essentially in the SAN phase of the hybrids. The analyses by SEM showed different morphologies of the fracture surface in tensile for hybrids with SBS and SEBS, being the SEBS characterized by a ductile fracture. The analyses rheological of hybrids showed the appearance of a pseudo-solid behavior, with a significant increase in storage modulus and complex viscosity, in particular for hybrids with SBS. This behavior reveals a probable dispersion in nano scale of clays in hybrids ABS, either as single or binary mixture of MMTO. The impact strength of all hybrids were significantly reduced due to micro or nano clay particles that can act as defects increasing the concentration of localized stresses. The mechanical properties showed positive results of tensile as so elastic modulus observed in hybrids with SBS in relation to pristine ABS, while hybrids with SEBS showed a significant ductile behavior. In horizontal flammability test (UL 94 HB) verified a suppression of dripping of incandescent material during the burning of hybrids containing SBS, drip observed in hybrids with SEBS and pristine ABS reference, this behavior is probably due to the viscosity of hybrid melted SBS be the double of SEBS. The study of the kinetics of thermo-oxidative degradation of hybrids showed that the activation energy of the hybrid compatibilized with SEBS is significantly greater than the hybrids with SBS, probably due to hydrogenation of the butadiene on SEBS which improves their thermal stability. The degree of dispersion obtained by clays allows to designate these hybrids how nanocomposites ABS
Mestrado
Ciencia e Tecnologia de Materiais
Mestre em Engenharia Química

Neste trabalho, sondas solvatocrômicas foram empregadas no estudo de solventes puros, misturas aquosas de solventes próticos e apróticos, líquidos iônicos e suas misturas aquosas. As sondas estudadas foram agrupadas em duas séries, cujas mudanças relevantes foram: (i) série RPMBr2: R de metila a 1-octila permitiu a variação da hidrofobicidade da sonda enquanto o pKa se manteve constante; (ii) série de merocianinas derivadas de piridina, quinolina e acridina. Isso resultou em sondas de hidrofobicidades diferentes com valores parecidos de pKa. Desta forma foi possível isolar os efeitos sobre solvatação provocados pela hidrofobicidade das sondas. As duas séries de sondas mostraram comportamentos solvatocrômicos diferentes. Uma equação modificada de Taft-Kamlet-Abboud permitiu as quantificações individuais de cada propriedade do solvente, tais como acidez, dipolaridade/polarizabilidade e hidrofobicidade para a resposta de cada sonda. O modelo de solvatação preferencial que considera explicitamente a presença de três espécies na mistura binária de solvente foi aplicado, este considera que a água, o solvente orgânico e a espécie solvente orgânico-água competem pela camada de solvatação da sonda. Os resultados deste tratamento ajudaram no entendimento das forças atuantes na solvatação, especialmente com relação aos efeitos das propriedades de ambos a sonda e o solvente, e do aumento da temperatura. Estudos preliminares de misturas aquosas de líquidos iônicos mostraram as semelhanças e as diferenças entre a solvatação por estas misturas \"verdes\" e a por misturas aquosas de álcoois. Uma aplicação do solvatocromismo para o entendimento de un fenômeno físco-químico foi apresentada: os resultados da aplicação do modelo de solvatação preferencial de sondas em misturas aquosas de tetrametiluréia foram usados para explicar o fenômeno de gelificação de proteína neste mesmo sistema de solventes.
In the present work, solvatochromic probes were employed in the study of pure solvents, binary mixtures of water with protic and aprotic solvents, ionic liquids and their aqueous binary mixtures The probes studied are classified in two series: (i) RPMBr2; where R = methyl to 1-octyl allowed increasing the hydrophobicity while maintaining the pKa constant. (ii) The second series involved derivatives of pyridine, quinoline and acridine, this allowed increasing probe hydrophobicity, while maintaining similar pKa. The two series of probes showed different solvatochromic behaviors both in pure solvents and binary solvent mixtures. A modified equation of Taft-Kamlet-Abboud allowed quantification of each solvent property, including acidity, dipolarity/polarizability and hydrophobicity to the response of each probe. The preferential solvation model which explicitly considers the presence of three species was employed; it considers the competition of water, organic solvent and the complex water-organic solvent in the probe solvation shell. The results shed light on the interactions that affect solvation, including temperature-induced desolvation. Preliminary results on aqueous ionic liquids showed the similarities and difference between solvation by these \"green\" mixtures and those of aqueous alcohols. An application of solvatochromism for understanding a physical-chemical phenomenon was presented: the results of application of preferential solvation model of probes in aqueous tetramethylurea mixtures was used to explain the gelation of the protein lysozyme in this same solvent system.

Submitted by LUTH SILVA RAMOS null (lutherair@yahoo.com.br) on 2017-03-29T19:49:44Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Luth Ramos 2017 Final.pdf: 2110056 bytes, checksum: 5f14af4841d2cf0a501f307108e2e0b2 (MD5)
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Made available in DSpace on 2017-03-30T18:14:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ramos_ls_me_guara.pdf: 2110056 bytes, checksum: 5f14af4841d2cf0a501f307108e2e0b2 (MD5) Previous issue date: 2017-01-26
A escassez de combustíveis de origem fóssil tem preocupado setores energéticos e industriais. Outra preocupação eminente são as taxas de emissões de poluentes na atmosfera, causado pelo processo de combustão. Estes processos são responsáveis por grande parte de toda energia primária produzida no mundo. Sendo assim, os bicombustíveis tem sido uma alternativa que atende ambas as preocupações. Neste cenário, a atomização também assume uma importante função dentro da combustão de líquidos. O atomizador tem por objetivo desintegrar o combustível líquido em pequenas gotículas, misturando-se com o oxidante na proporção correta e nas condições adequadas, para produzir um processo de combustão eficiente e estável, reduzindo significativamente as formações de fuligens. O objetivo deste trabalho é realizar um estudo teórico de um atomizador do tipo jato-Y, para atomizar misturas de combustíveis com diferentes proporções de QAV-1 + farnesano, QAV-1 + etanol e farnesano + etanol, analisando experimentalmente as propriedades físico-químicas das misturas de combustíveis e teoricamente as características e a qualidade do spray gerado, fazendo uso da equação de Wigg para calcular o MMD (diâmetro médio de gotas). Através das propriedades físico-químicas das misturas de combustíveis é possível analisar possíveis alternativas de combustíveis que podem apresentar características “drop-in” e substitua parcialmente ou definitivamente o QAV-1 (querosene de aviação) atualmente consumido. Qualitativamente o spray gerado possui o MMD entre 30 e 40 µm, podendo variar de acordo com a temperatura de trabalho. Sendo assim o atomizador torna-se favorável para um processo de combustão eficiente.
The scarcity of fossil fuels has worried the energetic and industrials sectors. Concern also exists about emissions and their impact on the environment, which are a byproduct of the petroleum combustion processes. These processes account for much of the primary energy produced in the world. However, biofuels have been an alternative that meets both concerns. In this scenario, the atomization also assumes an important function in the combustion of liquids. The atomizer has goal to disintegrate the liquid fuel in small droplets to have the mixture of fuel/oxidant in the suitable ratio, to produce an efficient and stable combustion process, significantly reducing the formation of soot. The objective of this work is perform a theoretical study of one nozzle of the type Y-jet, to atomize binary mix of fuels with different ratio of jet-A1 + farnesane, jet-A1 + ethanol and farnesane + ethanol, experimentally analyzing the physicochemical properties of the mixtures of fuels and theoretically the characteristics and quality of the formed spray, using the Wigg’s equation to calculate the MMD (Mass Median Diameter). Through of the physicochemical properties of the mixtures of fuels, it’s possible to analyze possible alternatives of fuel that may have “drop-in” characteristics and partially or definitively to replace the currently consumed jet-A1 fuel. Qualitatively the formed spray has the MMD between 30 e 40 µm, however can be varied according with the temperature of work. Furthermore, the nozzle is favorable to an efficient combustion process.

Orientador: Araí Augusta Bernárdez Pécora
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica
Made available in DSpace on 2018-08-27T01:52:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ramirez-Quintero_DeyberAlexander_M.pdf: 57776826 bytes, checksum: 709c4f673f8b985e10d70c951d88de9d (MD5) Previous issue date: 2015
Resumo: A aplicação de biomassas em processos de geração de energia como a combustão, pirólise e gaseificação, operando com a tecnologia de leito fluidizado, tem merecido atenção crescente nas últimas décadas. Esses sistemas necessitam da adição de partículas de material inerte que ajudam a promover uma fluidização estável, permitindo a melhoria da eficiência de tais processos. Dentre as biomassas com potencial para geração de energia sustentável está o bambu, material que apresenta propriedades semelhantes às de outras biomassas utilizadas em processos de geração de energia, com a vantagem de apresentar rápido crescimento, fácil propagação, regeneração vigorosa, maturidade rápida. O objetivo deste projeto foi estudar o comportamento fluidodinâmico de misturas de partículas de areia e bambu (in natura e na forma de carvão proveniente de processo de pirólise) visando à obtenção de parâmetros inerentes à fluidização dessas misturas, bem como analisar o efeito da degradação térmica da partícula de bambu sobre a fluidização do leito. A análise foi realizada a partir do levantamento experimental da curva fluidodinâmica em sistema de leito fluidizado operando a frio, com diferentes composições das misturas bambu-areia e carvão-areia. Adicionalmente foi verificada a influência do tamanho das partículas de areia e da altura estática do leito sobre a fluidodinâmica do leito. Os resultados mostraram que a melhor qualidade da fluidização do leito contendo partículas de bambu in natura foi obtida usando a areia identificada como areia 3 (diâmetro médio de 460 µm), relação entre a altura estática do leito e o diâmetro do leito igual à unidade (H/D = 1) e máximo teor de biomassa no leito igual a 5% (em massa). No entanto, esse tamanho areia não forneceu boas condições de fluidização para a mistura carvão-areia. A utilização da Umf do material inerte para o projeto de reatores de pirólise, utilizando partículas de bambu como combustível, não é recomendável, uma vez que a presença de apenas 5 % (em massa) de bambu in natura aumenta o valor da Umf em 20 %, enquanto que esse aumento é de 10 % no leito contendo carvão de bambu. Espera-se que os resultados obtidos neste estudo forneçam dados úteis para o projeto de reatores que utilizam a tecnologia de leito fluidizado. Pretende-se também contribuir para o entendimento da fluidodinâmica de sistemas que utilizam misturas de biomassas e areia para geração de energia
Abstract: The use of biomass in power generation processes such as combustion, pyrolysis and gasification, operating with the fluidized bed technology, has received increasing attention in recent decades. These systems require the addition of inert particles to promote a stable fluidization, allowing the improvement of process efficiency. Among the biomasses with potential for sustainable power generation is bamboo, which presents similar properties to other biomasses used in energy generation processes, with the advantage of rapid growth, easy propagation, vigorous regeneration and quick maturity. In addition, its properties allow the recovery of environmentally degraded areas. The objective of this research was to study the hydrodynamics behavior of fluidized beds composed by mixtures of sand and bamboo particles (in natura and in the form of coal from pyrolysis process). Parameters inherent to fluidization of these mixtures, as well as the effect of thermal degradation on the fluidization process of bamboo particles are analysed. The analysis was performed from hydrodynamics curves obtained in an experimental system operating at room temperature, with different compositions of bamboo in nature and bio-char in the bed. Additionally, the influences of sand particle size and static bed height on the fluidized bed hydrodynamics were verified. Results showed that the best quality of fluidization of the studied mixtures was achieved using sand particles 460 ?m diameter (sand 3), static bed height and column diameter ratio equal to unity (H/D = 1) and maximum weight fraction of bamboo in the bed equal to 5%. However, this size of sand particles did not provide a good quality of fluidization for coal-sand mixture. The Umf of the inert material is not recommended to be used in the design of pyrolysis reactors as the addition of 5 wt% of bamboo in natura in the bed causes an increment of 20 % on Umf while this increment is 10 % for the bed containing bamboo char. Results obtained from this study could provide useful data for the design of fluidized bed reactors that operate with bamboo particles. It is also intended to contribute on understanding the hydrodynamics behavior of fluidized beds using mixtures of biomass and sand for power generation
Mestrado
Termica e Fluidos
Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Gilberto Medeiros Kremer
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Parana
Resumo:. Desenvolvemos uma teoria cinética para uma mistura binaria de gases monoatômicos e poliatômicos rarefeitos. As partículas do gás monoatômico foram caracterizadas por esferas perfeitamente rígidas, elásticas e lisas, enquanto que as moléculas do gás poliatômico por esferas perfeitamente rígidas, elásticas e rugosas. No método de Grad caracterizamos inicialmente o estado macroscópico da mistura através de 29 campos escalares de densidades parciais, velocidades parciais, tensores pressão parciais, fluxos de calor translacional parciais e fluxo de calor rotadonal parcial. Os coeficientes de transporte da mistura (difusão, fator de termo difusão, condutividade térmica, viscosidade volumétrica e cisalhante) foram obtidos através de um procedimento conhecido como iteração Maxwelliana. No método de Chapman-Enskog caracterizamos a mistura por 6 campos escalares de densidade, concentração do constituinte monoatômico, velocidade e temperatura da mistura. Através da segunda aproximação para a função de distribuição, determinamos os coeficientes de transporte da mistura. Como aplicação, comparamos os coeficientes de transporte determinados pelo método de Grad com resultados experimentais e ainda com os coeficientes obtidos através do método de Chapman-Enskog.
Abstract: A kinetic theory for a binary mixture of rarefied monatomic and polyatomic gases is developed. The particles of the monatomic gas are characterized by perfectly smooth, elastic and rigid spheres, while the molecules of the polyatomic gas by perfectly rough, elastic and rigid spheres. We characterize a macroscopic state of the mixture by 29 basic fields of the partial densities, partial velocities, partial pressure tensors, partial translational heat fluxes and partial rotational heat flux. In the method of moments of Grad, the transport coefficients (diffusion, thermal-diffusion factor, thermal conductivity, shear and volume viscosities) are obtained from an iterative scheme akin to the Maxwellian iteration method. In the method of Chapman-Enskog we characterize a mixture by 6 fields of density, concentration of the monatomic gas, velocity and temperature of the mixture. The transport coefficients in this method are derived from the second approximation of the distribution function. We compare the transport coefficients obtained by the method of Grad with experimental data and with those from the Chapman-Enskog method.

Orientador:Gilberto Medeiros Kremer
Dissertacao(mestrado)-Universidade Federal do Parana, Setor de Ciencias Exatas
Resumo: A distribuição espectral da luz espalhada por flutuações térmicas microscópicas próximas do equilíbrio e calculada para uma mistura binaria de gases monoatômicos e poliatômicos a partir de um modelo hidrodinâmico estendido. Neste modelo, as equações hidrodinâmicas linearizadas da teoria termodinâmica irreversível são suplementadas com uma equação de relaxação para a pressão dinâmica do gás poliatômico. As moléculas do gás monoatômico são consideradas como esferas perfeitamente rígidas, elásticas e lisas, enquanto que as moléculas do gás poliatômico como esferas perfeitamente rígidas, elásticas e rugosas. Os resultados mostram que a equação de relaxação exerce grande influencia nas misturas em que a massa da partícula monoatômica e menor que a massa da molécula poliatômica, quando a concentração do gás poliatômico e muito maior que a do gás monoatômico. Como uma aplicação são analisados os espectros da luz espalhada para misturas de He - CH4, Xe - CH4 e Ne - CD4.
Abstract: The spectral distribution of light scattered by microscopic thermal fluctuations about equilibrium is calculated for a binary mixture of monoatomic and poliatomic gases. The linearized hydrodynamic equations of irreversible thermodynamic theory of mixtures are supplemented with a relaxation equation for the dynamic pressure of the polyatomic gas. The molecules of the monoatomic gas are characterized by perfectly smooth, elastic and rigid spheres, while the molecules of the polyatomic gas by perfectly rough, elastic and rigid spheres. The results show that the relaxation equation has great influence for mixtures in which the mass of the monoatomic particle is lighter than the mass of the polyatomic molecule providing that the concentration of the polyatomic gas is greater than the monoatomic one. As an application the spectra of light scattered from mixtures of He - CH4, Xe - CH4 and Ne - CD4 are analysed.