Submitted by Joseane Gregório Gomes (joseane.gregomes@gmail.com) on 2018-10-02T15:21:14Z No. of bitstreams: 1 DissertacaoJoseaneGregorioGomes_RepositorioUnesp.pdf: 8742420 bytes, checksum: 34e7536942ba5c06f74cde6d224bbab1 (MD5) / Approved for entry into archive by Elza Mitiko Sato null (elzasato@ibilce.unesp.br) on 2018-10-02T18:47:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 gomes_jg_me_sjrp.pdf: 8742420 bytes, checksum: 34e7536942ba5c06f74cde6d224bbab1 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-02T18:47:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 gomes_jg_me_sjrp.pdf: 8742420 bytes, checksum: 34e7536942ba5c06f74cde6d224bbab1 (MD5) Previous issue date: 2018-09-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho apresentamos uma introdução aos processos estocásticos de Markov dis­cretos e suas propriedades, e como uma aplicação, estudamos um modelo probabilístico para o problema da irreversibilidade dos gases, ou modelo da urna de Ehrenfest. Por fim, apresentamos uma modificação deste modelo, cuja abordagem é adaptada para o Ensino Médio. / ln this work we present an introducion to discrete Markov stochastic processes and their properties, and as an application, we study a probabilistic model for the problem of irre­versibility of gases, or model of Ehrenfest um. Finally, we present a modification of this model, whose approach is adapted for High School. / CAPES: 1115211/001

Submitted by MÁRCIA CAMILO FIGUEIREDO null (marciacamilof@gmail.com) on 2016-04-28T13:27:25Z No. of bitstreams: 1 TESE_UNESP_SP_BAURU_MARCIA_CAMILO_FIGUEIREDO_DEFESA_04_03_2016.pdf: 8905822 bytes, checksum: 7ea8b928aabd49b34c0aefc4bdbe536f (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-05-02T12:40:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 figueiredo_mc_dr_bauru.pdf: 8905822 bytes, checksum: 7ea8b928aabd49b34c0aefc4bdbe536f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-02T12:40:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 figueiredo_mc_dr_bauru.pdf: 8905822 bytes, checksum: 7ea8b928aabd49b34c0aefc4bdbe536f (MD5) Previous issue date: 2016-03-04 / Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paraná (FAADCT/PR) / Esta pesquisa objetivou investigar se licenciandos em química enunciam e compreendem os conceitos de aleatoriedade e irreversibilidade, presentes na Teoria Cinética dos Gases, por meio de etapas construídas para um jogo digital e da sua aplicação após finalizado. Participaram da pesquisa vinte e um acadêmicos do curso de licenciatura em química de uma universidade tecnológica federal no Paraná, separados em: grupo 01, 02 e 03. Para a coleta de dados, cada grupo, em determinados momentos, respondeu questionários, elaborou desenhos e participou de entrevistas semiestruturadas. O desenvolvimento da pesquisa foi orientado pela abordagem qualitativa e por alguns estudos realizados por Piaget. Para tratar e analisar os dados, optamos pelos princípios da análise de conteúdo. A partir do conteúdo dos desenhos construídos nas etapas do jogo digital, foi possível constatar que, os participantes do grupo 01 e 02 buscaram ilustrar em alguma etapa do jogo, uma aproximação de distribuição homogênea do sistema. Nos desenhos dos níveis, verificamos que a maioria (quatorze) dos participantes levou em consideração as experiências obtidas durante o jogo, porque mudaram a maneira de prever em algum nível, as trajetórias de partículas no sistema; dentre os vinte e um sujeitos, apenas oito ilustraram nos quatro níveis do jogo, as primeiras previsões de colisões do lado esquerdo, alcançando o padrão de análise estabelecido. No conteúdo obtido nos discursos dos participantes, referente ao conceito de irreversibilidade, foi possível verificar que este conhecimento não está bem construído nas estruturas cognitivas dos participantes do grupo 01 e 02, porque cinco apresentaram discurso não elucidativo nas quatro etapas do jogo e dois não souberam elucidar o conceito investigado em três etapas. Com relação ao conceito de aleatoriedade, verificamos que os participantes utilizaram palavras diferentes em cada contexto de aplicação das etapas e dos níveis do jogo digital, apresentando distintos discursos, como de gênero científico, próximo do gênero científico, de senso comum, não elucidativo e elucidativo ao jogo. Depreende-se que os recursos didáticos digitais utilizados podem proporcionar aos estudantes compreenderem e apreenderem conteúdos de caráter microscópico e submicroscópico. Portanto, as etapas e os níveis do jogo digital poderão contribuir para que os sujeitos apreendam cientificamente os conceitos da teoria cinética dos gases, como também em outras áreas do conhecimento. / This research aimed to investigate whether licentiate in chemistry enunciate and understand the concepts of randomness and irreversibility present in Kinetic Theory of Gases, through the construction of steps of a digital game and its application after finalized. The participants were twenty-one academics in chemistry degree course of a federal technological university in Paraná, separated into: Group 01, 02 and 03. For the collection of data, each group, at certain times, answered questionnaires, prepared drawings and participated in semi-structured interviews. The development of the research was guided by a qualitative approach and some studies conducted by trough the ideas of Piaget. To process and analyze the data, we chose the principles of content analysis. From the content of the drawings built on the steps of digital game, it was found that the participants of group 01 and 02 sought to illustrate in some stage of the game, a homogeneous distribution approach of the system. In the drawings levels, we found that the majority (fourteen) of the participants took into account the experiences gained during the game because it changed the way to predict to some degree, the particle trajectories in the system; among the twenty-one subjects, only eight illustrated in the four levels of the game, the first predictions of collisions on the left side, reaching the established pattern analysis. The content obtained in the speeches of the participants, referring to the concept of irreversibility, it was found that this knowledge is not well built in cognitive structures of group members 01 and 02, because five had not been elucidated speech in the four stages of the game and two did not know how to elucidate the concept investigated in the three steps. Regarding the concept of randomness, we found that participants used different words in each application context of the stages and the digital game levels, with different speeches, as scientific genre, close to the scientific genus, common sense, not enlightening and instructive the game. It appears that digital teaching resources used can provide students understand and grasp microscopic and submicroscopic character content. Therefore, the steps and levels of the digital game can contribute to the subject scientifically seize the concepts of kinetic theory of gases, as well as in other areas of knowledge.

[pt] A performance de protocolos geralmente empregados na caracterização reológica de pastas de cimento é investigada. Para este fim duas pastas de cimento foram utilizadas, Pasta A e Pasta B, com a mesma densidade e razão água-cimento, diferindo quanto aos aditivos empregados. O procedimento API (American Petroleum Institute), tal qual, sua modificação é estudada. Curvas de escoamento são determinadas com o auxílio de um reômetro rotacional através de três diferentes métodos (ramp up/ramp down, ramp down e viscosidade mínima). O procedimento API gerou curvas de escoamento que superestimaram (Pasta A) ou subestimaram (Pasta B) a viscosidade dentro da faixa de cisalhamento estudada. Os desvios tornam-se particulamente maiores em baixas taxas, e para Pasta B, por causa de efeitos tixotrópicos, o regime permanente não é atingido. A modificação do protocolo API investigada resultou em curvas de escoamento similares ao método de viscosidade mínima. Um novo modelo constitutivo fenomenológico irreversível é proposto para descrição reológica de pastas de cimento (voltadas para poços de petróleo) sob escoamento de cisalhamento simples. Para esse objetivo uma série de experimentos foram realizados, como taxa de deformação constante, construção e destruição da microestrutura. O modelo proposto utiliza a própria fluidez, recíproca da viscosidade, para descrever a evolução da estrutura da pasta. O efeito macroscópico do fenômeno de hidratação na reologia é introduzido por meio de uma função exponencial para tensão limite de escoamento. Todos os dez parâmetros necessários no modelo são experimentalmente obtíveis. Os resultados mostraram boa concordância entre os dados experimentais e a modelagem, embora pequenas diferenças tenham sido observadas para taxas de deformação abaixo de 7,1 s(−1). / [en] The performance of reological protocols usually employed for the rheological characterization of oil well cement slurries is investigated. To this end two cement slurries were employed, namely Paste A and Paste B. The API procedure is addressed and a modification to it is investigated. Flow curves are determined with the aid of a rotational rheometer using three different methods (ramp up/down, ramp down, and minimum-viscosity). The API procedure yielded flow curves that significantly overestimate (Paste A) or underestimate (Paste B) the viscosity throughout the whole range of shear rate. The deviations become particularly dramatic in the low end of this range and for Paste B, clearly because the steady state is not attained due to a thixotropic behavior. The investigated modification to the API procedure resulted in flow curves similar to the ones based on the minimum-viscosity method. A novel irrevesible phenomenological constitutive model is proposed to describe oil well cement slurry rheology under simple shear flow. To this end several rheological experiments were conducted, namely constant shear rate, construction and microstructural destruction experiment. The proposed model employ the fluidity itself, reciprocal of viscosity, to describe the paste s structure evolution. The macroscopical rheological effect of hydration phenomena is introduced in the model by means of a yield stress exponential function. All ten parameters needed in the model are experimentally obtainable. The present results have shown a good agreement between experimental data and modeling, albeit minor differences were observed for low shear rates below 7.1 s(−1).

Trata-se um sistema irreversível e fora do equilíbrio adotando uma dinâmica estocástica, a partir de uma abordagem que visa a compreensão dos efeitos macroscópicos como uma consequência das características microscópicas do sistema. O estudo enfoca-se sobre as transições de fase cinéticas que têm lugar pela adoção de um modelo de rede, no intuito de descrever os estados estacionários por meio da produção de entropia, que caracteriza o comportamento do sistema elucidando as suas condições de reversibilidade. Dessa forma considera-se um modelo de Ising cinético com simetria \\textit{up-down} e sob a influência de duas dinâmicas de Glauber em competição. Nesse sentido considera-se uma rede quadrada constituída por duas subredes atreladas, as quais submetem-se ao contato de reservatórios térmicos a diferentes temperaturas. O estudo é feito mediante a adoção de uma abordagem analítica assumindo uma aproximação de campo médio, e, do mesmo modo, com base em resultados de caráter numérico obtidos com simulações de Monte Carlo. Os resultados mostram uma transição de fase de segunda ordem no regime de não equilíbrio, a qual é refletida numa divergência logarítmica na derivada da produção de entropia. / An irreversible and out of equilibrium system is analyzed by means of a stochastic dynamics based on an approach that aims to understand the macroscopic effects as a consequence of the microscopic characteristics. The study focus on the kinetic phase transitions that take place by assuming a lattice model, intended to describe the stationary states by the entropy production, which characterize the system behavior, clarifying the reversibility conditions. Thus a kinetic Ising model with up-down symmetry and under the influence of two competing Glauber dynamics is analized. In this sense one considers a square lattice formed by two sublattices interconnected, which are in contact with two heat baths at different temperatures. The study is made by means of the analytical approach of a mean-field approximation and Monte Carlo simulations. The results show a phase transition of the second order in the steady state regime, which is evidenced by a logarithmic divergence of the entropy production derivative.

A ênfase do trabalho recai na análise da taxa temporal de produção de entropia em sistemas de rede determinados por suas propriedades de simetria, no intuito de constituí-la como uma ferramenta paradigmática no estudo de sistemas irreversíveis. Nesse sentido, uma vez que se consegue consolidar uma definição consistente dessa grandeza para este campo, propõe-se uma abordagem estocástica para o modelamento da dinâmica dos exemplares considerados. O grupo de simetria C_ descreve as propriedades de invariância em sistemas com ampla relevância em física, de maneira que resulta natural elaborar a construção dos modelos em torno a sua estrutura, mais ainda quando se pode assumir que as características de simetria, no relativo à determinação da classe de universalidade dos modelos, são condições mais relevantes que a presença do não-equilíbrio, em coerência com a conjetura de Grinstein. Aliás, o modelo de Potts de três estados também apresenta propriedades de simetria próprias daquele grupo, além de ser passível de certo rigor no seu tratamento matemático, de maneira que oferece resultados consideravelmente satisfatórios e propícios para, por comparação, analisar os sistemas que concernem neste estudo. Assim, o procedimento tem como fim a determinação numérica da produção de entropia em sistemas com dinâmica irreversível e invariantes ante as transformações de simetria que compõem o grupo C_3v, partindo para isso de simulações de Monte Carlo em modelos estruturados sobre redes quadradas. A determinação da produção de entropia segue a prescrição de Schnakenberg (Schnakenberg [1976]), fundamentada nas correntes de probabilidade que surgem no sistema como consequência da violação da reversibilidade microscópica; a qual, por sua vez, estabelece a necessidade para os sistemas em equilíbrio de que todas as sequências cíclicas possíveis entre estados consecutivos sejam percorridas com igualdade de probabilidade num sentido quanto no inverso. Como uma segunda instância deste trabalho, também foram estudadas as propriedades de escalabilidade apresentadas por estos modelos durante seus primeiros instantes de evolução, isso, a partir da determinação numérica dos exponentes dinâmicos e sua caracterização dentro do marco teórico conhecido como \"short time scaling\'\' (Jansen et al. (1989)). Nesse sentido foram consideradas algumas das prescrições concernentes que tem apresentado melhor desempenho nos últimos anos. O observado mostra um comportamento coerente com a satisfação do que implicaria a conjetura de Grinstein para estes sistemas irreversíveis, indicando sua pertença à classe de universalidade do modelo de Potts de três estados, e, com isso, reafirmando os resultados obtidos em relação à produção de entropia. / This work is proposed as a study of the entropy production rate in lattice systems determined by its symmetries, looking for its consolidation as a paradigmatic tool in the area of irreversible and nonequilibrium systems. Henceforth, given the actual possibility of defining this quantity on that field, a stochastic perspective is adopted for modeling the dynamics of the considered systems. The C_ symmetry group describes the invariance properties of a wide range of physical systems, hence it results sensitive building the models to be dealt in accordance with its intrinsic characteristics, even more when it comes to be just fair, at the sight of the previous available analysis as well of the Grinstein conjecture, considering the invariance properties of systems as a more relevant factor than the reversibility conditions in what concerns the establishment of its universality class. The three states Potts model, indeed, shares its symmetry characteristics with those owned by the elements of the referred group and, also, concerning it there is a considerable amount of well confirmed information, becoming suitable for contrasting the results obtained. Henceforth, this work is focused on the numerical determination of the entropy production rate in irreversible systems whose invariance properties are the ones defined by the C_ symmetry group, implementing for that porpoise Monte Carlo simulations over square lattices models with the proper symmetries. By its own, the entropy production is determined in accordance with the Schnakenberg prescription (Scnhakenberg [1976]); deeply related with the probability currents emerging within irreversible systems as consequence of microscopic reversibility violation, which, in equilibrium, is imposed due to the mandatory equality between the evolution directions of all possible cyclic paths through a succession of states assumed by the system. As a second instance of this work, the scaling properties of the studied models during the first period of its evolution, just after the microscopic scale of time, were also analyzed. Henceforth, the determination of its dynamical exponents, as well as its characterization within the context of \"short time scaling\'\' (Jansent et al. [1989]) was realized through the calculus of some quantities with proven signatures of presenting an scalable \"initial slip\'\', finding strong suggestions for the models of being in the same universality class of the three state Potts model, fact coherent with the Grinstein conjecture if extended over them, but also with the observed behavior of the entropy production.

[pt] Este trabalho pretende desenvolver uma metodologia para valorar variáveis ambientais a partir da teoria das opções reais. Na tentativa de atribuir um valor monetário às variáveis do meio ambiente, diversos métodos têm sido propostos no campo de análise das ciências econômicas. No entanto, atribuir um valor econômico para o ativo ambiental não tem sido uma tarefa simples, pois envolve uma gama de conceitos multidisciplinares. Existem vários métodos para a avaliação dos recursos ambientais e três destes aparecem recorrentemente na literatura. São eles : Métodos do Custo da Viagem (MCV), Método dos Preços Hedônicos (MPH) e Método de Valoração Contingente (MVC). Estas três técnicas se fundamentam essencialmente nas preferências dos consumidores, o que aumenta a subjetividade presente no valor calculado pelas mesmas. Além disso, alguns aspectos importantes envolvidos na valoração do ambiente, como o valor de quasi-opção e o valor de existência, são simplesmente desconsiderados ou ficam completamente implícitos, como no caso do MCV. Desta forma, a totalidade da valoração econômica do meio ambiente não é atacada. Esta pesquisa se propôs a desenvolver uma metodologia de avaliação dos recursos naturais utilizando uma abordagem pela teoria de opções reais e de seus conceitos inerentes. No propósito de desenvolver uma nova metodologia de avaliação dos recursos naturais, o problema da valoração foi inserido no contexto de um estudo de caso referente ao setor elétrico brasileiro. O sistema elétrico do Brasil opera assumindo as restrições hidráulicas de maneira rígida e a violação destas restrições implica em danos ao meio ambiente. As restrições hidráulicas limitam a autonomia de decisão do uso da água para a geração de energia elétrica por questões legais e institucionais. Porém, em momentos críticos, como em períodos de secas, é preciso cogitar a possibilidade de relaxar os limites estabelecidos para as restrições. Isso pode implicar em incorrer em custos que, em geral, são desconhecidos. A violação dos limites rígidos das restrições envolve um conjunto de aspectos que podem ser de natureza social, econômica, política e ambiental. A fim de desenvolver a metodologia proposta, este estudo irá focar prioritariamente nas questões econômico-ambientais associadas à violação das restrições associadas ao aproveitamento hidrelétrico do rio São Francisco na localidade do estado da Bahia. Contudo, em trabalhos futuros, o método poderá ser estendido para abranger os demais aspectos mencionados. Entre as principais contribuições desta pesquisa estão a inclusão do valor futuro do meio ambiente na definição do seu valor presente. Isto é feito levando em conta as incertezas existentes nas parcelas que compõem o valor total do meio ambiente. Além disso, o trabalho propõem uma forma de calcular explicitamente as parcelas do valor de existência, do valor de quasi opção e o valor de uso indireto dos bens ambientais. Sob a ótica do setor elétrico, esta pesquisa apresenta um formato para operacionalizar a análise custo-benefício da violação (ou não) de certas restrições em situações específicas. Para o estudo de caso analisado constatou-se que não seria ótimo flexibilizar as restrições hidráulicas a partir dos dados que foram considerados. / [en] This thesis intends to develop a methodology for valuing environmental variables by applying the real options theory. In the attempt to assign a monetary value to environmental variables, several methods have been proposed in the field of economic sciences. However, assigning an economic value to an environmental asset has not been an easy task as it involves a multidisciplinary range of concepts. There are several methods for evaluating environmental resources and among them there are three which appear repeatedly in the literature, such as: Travel Cost Method (TCM), Hedonic Price Method (HPM) and Contingent Valuation Method (CVM). These three techniques are primarily based on consumer preferences, which increase the subjectivity in calculating the respective values. Furthermore, some important aspects involved in the environmental valuation, such as the quasioption value and the existence value, are simply ignored or completely implicit, as in the case of the TCM. Hence, some aspects of the totality of the environmental economic valuation are not taken into consideration. The purpose of this research was to develop a methodology for assessing natural resources using the real options theory approach as well as its inherent concepts. In order to develop a new methodology for assessing natural resources, the problem of valuation has been placed in the context of a case study related to the Brazilian electricity sector. The Brazilian electrical system addresses the hydraulic constraints in a strict way and the violation of these restrictions results in damage to the environment. Due to legal and institutional issues, the hydraulic constraints limit the autonomy of decision regarding the use of water to generate electric power. However, at critical moments, as in periods of drought, it is necessary to contemplate the possibility of making the limits to these restrictions more flexible. This may incur costs that are generally unknown. The violation of these rigorous limits involves a series of aspects that may be of social, economic, political and environmental nature. In order to develop the proposed methodology, this study will focus primarily on economic and environmental issues associated with the violation of the restrictions related to the hydroelectric efficiency of the Sao Francisco River, located in the state of Bahia. Nevertheless, in future studies, the method can be extended to comprise the other mentioned aspects. Among other relevant contributions of this research, it is important to mention the inclusion of future value of the environment when defining its present value. This is achieved by taking into consideration the uncertainties that are present in the parts that constitute the total value of the environment. In addition, this study proposes an approach to explicitly calculate the parts of the existence value, the quasi-option value and the indirect use value of environmental assets. From the perspective of the electricity sector, this research presents a format for operationalizing the cost-benefit analysis of the violation (or non-violation) of certain restrictions in specific situations. For the case study analyzed, it was verified, from the data considered, that making the hydraulic restrictions more flexible would not be an optimal alternative.

La transition vers les énergies renouvelables implique deux types de préoccupations environnementales. Les combustibles fossiles sont épuisables et leur utilisation génère des externalités négatives à travers des dommages environnementaux irréversibles. En outre, il existe des possibilités de synergies entre les mesures d'efficacité énergétique et l’adoption de l'énergie renouvelable dans la mesure où les premières réduisent la demande d'énergie de sorte que la dernière puisse commencer à réduire les émissions futures de gaz à effet de serre. L'objectif principal de cette thèse est d'analyser la transition énergétique optimale dans un contexte de survenance certaine et incertaine d'une catastrophe environnementale et de déterminer les instruments incitatifs au niveau des ménages en vue de stimuler la transition énergétique.La thèse est composée de quatre chapitres qui traitent indépendamment des différentes questions de la transition énergétique. Le premier chapitre met l'accent sur la transition énergétique optimale impliquant des décisions à la fois sur l'adoption de l'énergie renouvelable et de l'investissement dans les technologies d'économie d'énergie, quand il y a un seuil de pollution certain qui déclenche une catastrophe environnementale. Le deuxième chapitre étudie la transition optimale vers les énergies renouvelables quand la survenance de la catastrophe environnementale est incertaine. Le troisième chapitre cherche à comprendre le comportement des ménages par rapport à leurs décisions d'adopter simultanément les énergies renouvelables et à investir dans l'efficacité énergétique. Finalement, le quatrième chapitre examine le rôle des réseaux intelligents dans l'intégration de l'énergie renouvelable intermittente afin de faciliter la transition énergétique. / The transition to renewable energy involves two kinds of environmental concerns. First, fossil fuels are exhaustible and second, their use generates negative externalities through irreversible environmental damage. Furthermore, there are possible synergies between energy efficiency measures and renewable energy adoption in the sense that the former reduces the energy demand so that the latter can begin to cut future greenhouse gases emissions. The main objective of this dissertation is to analyze the optimal energy transition under certain and uncertain occurrence of environmental catastrophe and to determine incentive-based instruments at the household level in order to boost the energy transition. The dissertation consists of four chapters that independently present and discuss different issues of energy transition. The first chapter focuses on the optimal energy transition involving decisions about both renewable energy adoption and investment in energy saving technologies, when there is a certain pollution threshold that triggers the occurrence of environmental catastrophe. The second chapter investigates the optimal transition to renewable energy under uncertain occurrence of environmental catastrophe. The third chapter is devoted to understanding household behavior regarding energy transition. The fourth chapter explores the role of smart-grids in integrating intermittent renewable energy to facilitate the energy transition

Dans le contexte économique et énergétique actuel, la mise en œuvre de technologies à l'aide de l'énergie renouvelable comme source de chauffage offre un double avantage: la réduction de la pollution et des coûts de carburant. Il y a un besoin de promouvoir les sources renouvelables d'énergie comme les sources significatives de production d'énergie pour les systèmes décentralisés. Une première étude bibliographique a été fait sur les technologies existantes pour la production d'énergie électrique à partir du solaire. Cette étude consiste dans la recherche d’une nouvelle solution de conversion de l’énergie solaire pour la production d’électricité de faible puissance. L'un des objectifs de cette thèse a été la construction d'un moteur Stirling de type gamma fonctionnant à basse différence de température, adapté à un circuit solaire (capteur plan). Le moteur Stirling a été testé en vue de comparer les résultats expérimentales avec les résultats d’un model Schmidt, fait dans le logiciel, Matlab. Un autre cycle thermodynamique étais étudie dans cette travail, le Cycle Organique Rankine (ORC). Un modèle mathématique a été développé et vérifie dans les logiciels, Thermoptim et EES (Engineering Equation Solver) avec les résultats expérimentaux pour étudier les performances d'installation avec des différentes températures de fonctionnement. La méthode exergétique et la méthode du Pincement sont utilisée pour évaluer les performances du système comme irréversibilité, destruction d’exergie et phénomènes qui se produisent dans toutes les composantes du système ORC pour améliorer son fonctionnement. / In the current economic and energy context, implementation of technologies using renewable energy as heat source has two advantages: reducing pollution and fuel costs. There is a need to promote renewable energy sources such as significant sources of power generation for decentralized systems. In the first part, it was made a literature review on existing technologies for the production of electricity with solar energy. One of the objectives of this thesis was to build a Stirling engine gamma type suitable to use solar energy (flat plate collator). The Stirling engine was tested to compare the experimental results with the results of Schmidt model, realized in the software, Matlab. Another thermodynamic cycle was studied in this work, the Organic Rankine Cycle (ORC). A mathematical model was developed and verified in software, Thermoptim and EES (Engineering Equation Solver) with experimental results to study the installation performance function of different operating temperatures. The entire system and each subsystem are analyzed according to the first and the second law of thermodynamics. The exergy method and Pinch analysis are used to evaluate the performance of the system like irreversibility and exergy destruction, phenomenon that occurs in all components of the ORC system. This analysis is to improve the operation.

Orientador: Marcus Aloizio Martinez de Aguiar / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-06T21:05:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bonanca_MarcusViniciusSegantini_D.pdf: 10284922 bytes, checksum: 28ea976c05e0eadcda732211e40afb25 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Neste trabalho, estudamos de que maneira e sob que condições um sistema caótico com apenas dois graus de liberdade produz efeitos irreversíveis como dissipação, termalização e, do ponto de vista quântico, perda de coerência em um sistema simples a ele acoplado. Na formulação clássica do problema, descrevemos analiticamente o comportamento do fluxo de energia em Resposta Linear e apontamos o ingrediente talvez principal que um sistema caótico possui para causar irreversibilidade: correlações que decaem exponencialmente. Mostramos que é possível descrever o equilíbrio assintótico inclusive com uma temperatura, o que é não-intuitivo em se tratando de sistemas pequenos. Esse último resultado completa o paralelo entre o movimento Browniano usual e o modelo proposto. Formulamos o problema do ponto de vista quântico via o formalismo de Funcionais de Influência. Mostramos que este formalismo é mesmo adequado pois a influência do sistema caótico é descrita pelas contrapartidas quânticas das mesmas funções que encontramos na Resposta Linear clássica. Calculamos semiclassicamente essas funções e mostramos que os termos em mais baixa ordem da aproximação semiclássica evoluem conforme a dinâmica clássica caótica. As escalas de tempo da análise clássica se mostram fundamentais para a resolução dos cálculos assim como a análise semiclássica das funções de correlação. Mostramos que efeitos de dissipação e perda de coerência, no contexto quântico, são possíveis devido ao caráter caótico do sistema / Abstract: We study here how and under which conditions a chaotic system with only two degrees of freedom can produce irreversible phenomena such as dissipation, thermalization and, from the quantum point of view, decoherence in a simple system coupled to it. In the classical formulation of the problem, we describe analytically the behavior of the energy ux in Linear Response regime and we point the main ingredient for a chaotic system to produce irreversible effects: correlations with exponential decay. We show that it is possible to describe the asymptotic equilibrium even with a temperature, which seems to be a counter intuitive result for systems with few degrees of freedom. We formulate the problem from the quantum point of view using In uence Functionals approach. We show the formalism is very adequate since the chaotic system in uence is described by quantum analogues of the same functions we obtain in the Linear Response approach to the classical problem. We calculate those functions semiclassically and we show the lowest order terms of the semiclassical approximation evolve as given by classical chaotic dynamics. The time scales of the classical analysis are shown to be very important for the resolution of the quantum problem as well as the semiclassical analysis of the correlation functions. We show that dissipative and decoherence effects, in the quantum regime, are possible due to the chaotic dynamics of the system / Doutorado / Física Estatistica e Termodinamica / Doutor em Ciências

The growing dissatisfaction with perceived distributional inequality and budgetary constraints gave rise to a discussion on the (re-)introduction of wealth taxes. Wealth taxes are typically levied on private wealth, in some countries also on corporate wealth. To avoid misleading statements concerning possible distributional consequences of wealth taxes, preceding analyses of the economic and particularly investment effects are necessary. As investments drive job creation, tax-induced changes in investment timing may significantly affect the income and wealth distribution. We analyze the impact of wealth taxes on investment timing under uncertainty and irreversibility and the propensity to carry out risky projects. Using a Dixit/Pindyck type real options model we find that wealth taxes have real effects. This means that higher wealth tax rates can either stimulate or depress the propensity to invest in risky projects. We find that apparently paradoxical wealth tax effects (accelerated investment due to higher wealth tax rates) are more likely for low interest rates and for high-risk investments. Using either historical cost or fair value accounting may affect investment timing ambiguously. Thus, the design of wealth taxes is crucial for the resulting delay or acceleration of investment. Although our model takes an individual perspective, our findings are also relevant for the current tax policy discussion on the introduction of wealth taxes. Our results indicate that wealth taxes are particularly harmful for specific classes of investments, for example low-risk investments. (authors' abstract) / Series: WU International Taxation Research Paper Series