O presente trabalho consiste em um estudo experimental sobre o efeito do controle de vazões em sistemas de aquecimento solar de água em instalações com grande número de coletores, onde o gradiente de temperatura não é suficiente para circular a água por termossifonagem. Foi avaliado o desempenho de todo o sistema sob diferentes condições de insolação, de vazão, de diferenciais de temperatura entre os coletores e o reservatório, em regime não permanente. Os resultados experimentais foram comparados com a equação de rendimento dos coletores, para condições de regime quase permanente, obtida segundo a norma da ABNT - NBR 10184/1988. Os ensaios foram realizados em duas baterias de testes, cada uma composta de dois coletores industrializados e um reservatório isolado termicamente. Em uma destas baterias, o fluxo de água entre os coletores e o reservatório ocorreu por termossifonagem, isto é, sem nenhuma restrição à vazão; na outra bateria, a vazão foi controlada por um registro e uma bomba hidráulica. Um sistema de automação coletou e processou os dados de forma a permitir a execução dos controles desejados, inclusive a simulação de consumo de água quente. O sistema com circulação natural, isto é, por termossifão, demonstrou ter uma grande habilidade de se adaptar à disponibilidade de energia com as temperaturas da água armazenada, por meio da otimização da velocidade da troca de calor. Foi desenvolvido, tomado como referência o escoamento por termossifão, um modelo de operação para sistemas diretos ativos que calcula a vazão com base no monitoramento das temperaturas das extremidades das tubulações que interligam o reservatório e os coletores, temperatura do ar, radiação solar disponível e vazão no instante anterior. O modelo foi testado experimentalmente e a operação do sistema ativo resultou em significativa melhora a eficiência. / The focus of this work is the experimental study of the effect of water control discharge in solar water-heating systems with a large number of collectors where the temperature gradient is not sufficient for thermosiphon water circulation. The performance of the system was evaluated under different conditions of solar radiation, flow rate, temperature differential between solar collectors and the storage tank and under transient conditions. The results were compared to a collector\'s performance equation of the quasi-steady-state model according to ABNT-NBR 10184/1988 standard. The tests were carried out on two systems each one constituted of two manufacturing collectors and one thermal tank. In one of these systems the flow between the collectors and storage occurred by thermosiphoning, i.e., by natural convection and without discharge restrictions. In the other, the flow control was done by means of a valve and a pump. In order to allow the execution of the desired controls, including hot water consumption, data were colleted and controlled through an automation system. The system of natural circulation shows a great ability to adaptation of disposal energy with water temperature stored, through velocity of heat exchange optimization. An operation model was developed, having thermosiphoning water circulation as reference, for active direct circulation systems that calculate the discharge taking into consideration the monitoring of the differential temperature between solar collectors and the storage tank, the air temperature, solar radiation available and the flow rate on previous time interval. This model was experimentally tested and resulted in a significant improvement in performance of the system operation.

Este trabalho analisa algumas apropriações das ideias freireanas por professores durante a construção de uma proposta de aulas sobre o Aquecimento Global que contou como uma de suas referências teóricas de base a dinâmica dos três momentos pedagógicos. Para a coleta de dados, as reuniões de preparação das aulas, realizadas periodicamente, foram gravadas em áudio e vídeo para posterior análise. Dos resultados, verificamos que os professores puderam, no processo de construção, discutir ideias baseadas em diferentes visões educacionais. Embora algumas delas não façam referência a visão educacional humanista, foi possível verificar que os professores convergiram em propostas que incorporaram elementos freireanos nas aulas sobre o Aquecimento Global. É necessário deixar claro que não estamos afirmando que esta dissertação apresentará um trabalho estritamente baseado na filosofia de Paulo Freire, pois as condições objetivas de trabalho nas escolas exigem que reconstruções sejam feitas. Por fim, não temos a pretensão de dizer se a estrutura das aulas ou se os elementos freireanos identificados durante as reuniões são melhores ou piores, até porque, cada professor tem experiências e formações diferentes, além disso temos a convicção que este trabalho apresentou um caminho possível, mas sabemos que existem infinitas possibilidades e todas elas dependem de diversos fatores, tais como, infraestrutura da escola, conteúdo abordado, público alvo dentre outros. / This works analyzes some of the appropriations Freireanas ideas by teachers during construction classes proposal on Global Warming. It is noted that the process of building and collective organization of the proposed classes contemplated the dynamics of the three pedagogical moments. For data collection, the meeting preparation classes, held periodically, were recorded on audio and video for later analysis. From the results, we found that teachers could, in the construction process, discussing various ideas. Although many of them are not part of the educational vision championed this work, we found that teachers converged proposal which incorporated some elements in Freire\'s classes on heating it clear Global.É necessary that we are not saying that this thesis will present a genuinely work Freirean because the lessons about global warming were not structured from thematic research required for this perspective. Finally, we do not intend to say that the structure of the classes or the Freirean elements identified during the meetings are better or worse, because each teacher has different experiences and backgrounds also have the conviction that this work presents a path possible, but we know that there are endless possibilities and they all depend on several factors such as school infrastructure, content addressed, target among others.

nÃo hà / Solar desalination plants are used for water treatment using solar radiation as an energy source, but its incidence varies, either in terms of time, the weather, the seasons or the presence of clouds. These factors complicate the understanding of the process variables influence and constructive geometric parameters. In this work, the experimental results, obtained by operation with a thermal desalination unit with heat recovery, are presented. The process occurs by controlled heating, by electricity flowing through a resistance present at the base of desalination tower (storage tank). In addition to the tank, the tower also comprises stages, consisting of polyurethane profiles, to prevent heat loss to the external environment, and aluminum trays in W format, through which flows the water generated by the steam condensation from the next lower stage. On the sides of each stage profiles, there are condensate collection gutters connected to hoses that lead the produced fluid to collection canisters. The production of desalinated water, with the use of a hydrophobic film on the bottom of the aluminum trays, where the condensate drains, was evaluated. Also biological, physical and chemical, chromatographic and spectrometric tests were conducted in order to verify the quality of the water produced. The best desalinator operating condition of the study, with the maximum output gain ratio (GOR) for the system of 7.92, was obtained with a potential difference of 120V, 600W power and five stages in the desalination tower. The film did not increase the water production, but it was also not observed contamination of water samples by the hydrophobic product. / Dessalinizadores solares sÃo empregados para tratamento de Ãgua utilizando-se a radiaÃÃo solar como fonte de energia, porÃm sua incidÃncia varia, seja em funÃÃo do horÃrio, do clima, das estaÃÃes do ano ou da presenÃa de nuvens, o que dificulta o conhecimento da influÃncia das variÃveis de processo e dos parÃmetros geomÃtricos construtivos. Nesta dissertaÃÃo, os resultados experimentais, obtidos atravÃs de operaÃÃo com um dessalinizador tÃrmico, com recuperaÃÃo de calor, sÃo apresentados. O processo ocorre por meio de aquecimento controlado, atravÃs de energia elÃtrica que passa por uma resistÃncia presente na base da torre de dessalinizaÃÃo (tanque de armazenamento). AlÃm do tanque, a torre tambÃm à composta por estÃgios, que consistem em perfis de poliuretano, para evitar a perda de calor com o meio externo, e bandejas de alumÃnio, em formato de W, por onde escoa a Ãgua gerada pela condensaÃÃo do vapor proveniente do estÃgio imediatamente inferior. Nas laterais dos perfis de cada estÃgio, existem calhas de coleta do condensado, ligadas a mangueiras que conduzem o lÃquido produzido a vasilhas de coleta. Avaliou-se a produÃÃo de Ãgua dessalinizada com o uso de uma pelÃcula hidrofÃbica, na parte inferior das bandejas de alumÃnio, por onde o condensado escoa. TambÃm foram realizados testes biolÃgicos, fÃsico-quÃmicos, cromatogrÃficos e espectromÃtricos, a fim de verificar a qualidade da Ãgua produzida. A melhor condiÃÃo de operaÃÃo do dessalinizador em estudo, com mÃxima RazÃo de Ganho de SaÃda (GOR) para o sistema, de 7,92, foi obtida com uma diferenÃa de potencial de 120V, potÃncia de 600W e cinco estÃgios na torre de dessalinizaÃÃo. A pelÃcula nÃo aumentou a produÃÃo de Ãgua, mas tambÃm nÃo foi constatada contaminaÃÃo das amostras de Ãgua pelo produto hidrofÃbico.

O Brasil é um dos maiores emissores de gases de efeito estufa (GEE) do mundo. Uma das formas de reduzir a emissão desses gases é a substituição dos combustíveis fósseis por biocumbústíveis, sobretudo etanol oriundo da cana-de-açúcar. A adoção do sistema de colheita da cana-de-açúcar sem queima prévia de sua parte aérea vem crescendo nos últimos anos. Há a deposição sobre a superfície do solo de quantidades variando de 10 a 18 Mg ha-1 de matéria seca. A decomposição desse material pode emitir GEE para a atmosfera. Portanto, o objetivo desta pesquisa foi verificar a contribuição da deposição da palha da cana-de-açúcar, colhida sem queima, na emissão de gases de efeito estufa para a atmosfera. As primeiras investigações ocorreram por meio de incubações em laboratório com o intuito de entender as dimensões e o padrão das emissões. Para a avaliação dos fluxos de N2O foram testadas quantidades variadas de palha de cana-de-açúcar. Para as emissões de CO2 os tramentos, em um total de oito, foram constituídos associando temperatura de incubação, forma de aplicação de palha de cana-de-açúcar, adição de fertilizante e alteração do pH. Com base nesses experimentos em laboratório, a adição de quantidades diferentes de palha de cana-de-açúcar ocasionou diferenças significativas nas emissões acumuladas de N2O. O sistema de manejo com incorporação ou não da palha da superfície, a adição de fertilizantes ou mudança no pH não resultaram em alterações na liberação de carbono. Levando-se em consideração os resultados obtidos do experimento em condições de laboratório, implantou-se um experimento para avaliar, em condições de campo, as emissões de N2O, CO2, e CH4. As avaliações foram efetuadas em função do tempo após a colheita e diferentes quantidades de palha de cana-de-açúcar depositada sobre o solo. Para tanto, as seguintes situações foram avaliadas: controle (sem palha), 50% e 100% da quantidade de palha depositada sobre o solo. O experimento foi conduzido sobre três variações de Latossolo, no município de Iracemápolis, SP. A magnitude das emissões de N2O do solo e da palha neste estudo está abaixo das verificadas para outros sistemas de manejo de culturas no Brasil. Houve efeito do tempo após a colheita sobre as emissões de N2O. Já para o CO2 houve diferença significativa em função das diferentes quantidades de palha e de tempo após a colheita, mas não de interação desses dois fatores. As emissões de CH4 não foram afetadas nem pela quantidade de palha na superfície e nem pelo tempo após a colheita. Deve-se ressaltar que as emissões de CH4 estao abaixo daquelas observadas para os outros GEE avaliados nesta pesquisa. Pode-se concluir que a hipótese desta pesquisa foi confirmada. Todavia, os resultados foram mais expressivos para as incubações realizadas em laboratório do que para as obtidas em condições de campo, dadas a heterogeneidade e a complexidade do meio. / Brazil is one of the largest emitters of greenhouse gases (GHGs) in the world. One way to reduce GHG emissions is the replacement of fossil fuels by biofuels, mainly ethanol derived from sugarcane. The adoption of the unburning sugarcane harvesting system is increasing in recent years. There is a deposition on the soil surface of sugarcane straw ranging from 10 to 18 Mg dry matter ha-1. The decomposition of this material may emit GHGs to the atmosphere. Therefore, the objective of this research was to assess the contribution of the sugarcane straw deposition on the GHG emissions to the atmosphere. The first investigations were carried out through laboratory incubations in order to understand the dimensions and patterns of GHG emissions. For the N2O flux evaluations, different amounts of sugarcane straw were tested. For the CO2 emissions, a total of eight treatments was applied, including temperature, surface or incorporated sugarcane straw, fertilizer addition and pH alteration. Based on these laboratory experiments, the addition of different amounts of sugarcane straw had a significant effect on N2O cumulative emissions. The management system with straw incorporation or in the soil surface, fertilizer addition or change in pH resulted in no change in carbon release. Taking into account the results obtained from the laboratory incubation, an experiment in the field was carried out to assess emission of N2O, CO2, and CH4. The evaluations were done in function of the time after sugarcane harvesting and different quantities of sugarcane straw deposited on the ground. Therefore, the following conditions were evaluated: control (without straw), 50% and 100% of the trash deposited on the soil surface. The experiment was conducted on three variations of Oxisol in the municipality of Iracemápolis, Sao Paulo State, Brazil. The magnitude of N2O emissions from soil and straw in this study are below those observed for other crop management systems in Brazil. There was a significant effect of time after sugarcane harvesting on N2O emissions. For the CO2 emissions, there were significative effects not only for different straw quantities but also for time after harvesting, but not for their interaction. CH4 emissions were not affected neither by the amount of straw on the surface nor by time after harvesting. It should be pointed out that CH4 emissions are below those observed for the other GHG evaluated in this study. It is possible to conclude that the hypothesis of this research was confirmed. However, the results were more expressive for the incubations carried out in the laboratory than the emissions found in field conditions, due to the heterogeneity and complexity of the environment.

O aquecimento global e as alterações nos padrões de precipitação são algumas das mudanças observadas no clima do planeta nos últimos anos. Simultaneamente, observa-se o aumento da concentração de gás carbônico ([CO2]) na atmosfera, devido principalmente a ações antrópicas. A elevação da [CO2] e da temperatura atmosférica global podem intensificar o efeito estufa, alterar a dinâmica de trocas gasosas das plantas e o ciclo do carbono nos ecossistemas. Isso ocorre tanto por influencias na fotossíntese, quanto nas respirações auto e heterotrófica. Outros fatores, como a umidade do solo também podem interferir nestes processos. As pastagens são ecossistemas de relevante importância para o ser humano e impactantes na dinâmica global do ciclo do carbono. A agricultura é a mais ampla forma de uso antrópico do solo e estoca mais de 10% de todo carbono da biosfera. Com o intuito de investigar o impacto das mudanças climáticas na dinâmica do CO2 e no ciclo do carbono nos ecossistemas de pastagem, este trabalho teve como objetivo quantificar a produção de biomassa, o fluxo líquido de CO2 do ecossistema (NEE), a respiração do solo e o fluxo de metano em ecossistemas de pastagem tropical. Duas espécies forrageiras, Panicum maximum Jacq. Cv Mombaça (gramínea C4), e Stylosanthes capitata Vogel (Leguminosa C3), foram cultivadas sob elevada concentração de CO2 (600 mol mol-1), elevada temperatura atmosférica (+2 ºC) e restrição hídrica em sistema combinado FACE (Free-air carbon dioxide enrichment) e T-FACE (Temperature free-air controlled enhancement). A quantificação do NEE foi realizada por câmaras de topo aberto desenvolvidas pelo grupo de pesquisa especificamente para o estudo ecofisiológico integrado de todo o dossel e não apenas de uma fração da área foliar ou pela biomassa, que são atualmente as técnicas mais utilizadas. No experimento utilizando a leguminosa C3 foi observado diminuição na biomassa total acima do solo, pela diminuição da quantidade de folhas, em tratamento com elevada temperatura (eT) e um aumento na biomassa de caules em tratamento combinado de elevada [CO2] e temperatura (eC+eT). O NEE diurno aumentou sob tratamento de elevada [CO2] (eC). A respiração do solo no período noturno foi aumentada em todos os tratamentos. Não houve mudança no fluxo de metano. No segundo experimento, utilizando a gramínea C4, a biomassa de folhas sofreu aumento no tratamento combinado eC+eT, o NEE diurno aumentou sob eC e a respiração do solo noturno aumentou sob eC+eT. No terceiro experimento, também utilizando a gramínea C4, porém, com tratamentos de restrição hídrica e elevada temperatura, não foram observadas diferenças nos dados coletados. De maneira geral, as mudanças climáticas trarão alterações no ciclo do carbono dos ecossistemas de pastagem, sendo que a utilização da leguminosa C3 S. capitata pode acarretar em perdas de produtividade de folhagem e aceleração da fenologia. Já a gramínea C4 P. maximum se mostrou resistente a um clima futuro de seca e temperatura elevada e se beneficiou da maior [CO2], com maior fixação de carbono pelo ecossistema e produção de biomassa de folhas, sendo assim uma boa opção para a produção de forragem em pastagens tropicais. / Global warming and changes in the rain patterns are some of the changes observed in the weather of the planet in the last years. Simultaneously, it has been observed increases in the atmospheres concentration of carbon dioxide ([CO2]), mainly by anthropic actions. The rising [CO2] and atmospheric temperature may intensify the greenhouse effect, modify the dynamic of plant gas exchange and the carbon cycle in the ecosystems. These changes occur by effects in the photosynthesis and respiration (auto and heterotrophic). Other factors, as soil moisture, may also affect these processes. Grasslands are ecosystems of importance to the humanity and of impact to the global carbon circle dynamic. Agriculture is the main anthropic land use and stores more than 10% of all carbon in the biosphere. With the aim of investigate the impact of climate changes in the dynamic of CO2 and carbon cycle in tropical grassland ecosystems, this work had as objective to quantify the production of biomass, the net flux of CO2 of the ecosystem (NEE), the soil respiration and methane flux in tropical grassland ecosystems. Two forage plant species, Panicum maximum Jacq. Cv Mombaça (C4 grass), and Stylosanthes capitata Vogel (C3 legume), were cultivated under elevated CO2 concentration (600 mol mol-1), elevated atmospheric temperature (+2 °C) and water shortage in a Free-air carbon dioxide enrichment (FACE) and Temperature free-air controlled enhancement (T-FACE) combined system. The NEE quantification was realized by open top chambers developed by the research group specifically for the integrated ecophysiological study of the whole canopy and not just a fraction of leaf area or the biomass, which are the most commonly used technics nowadays. In the experiment using the C3 legume was observed a decrease in total above-ground biomass, by the reduction of leaf biomass, in treatment with elevated temperature (eT) and an increase of stems biomass in the combined treatment of elevated [CO2] and temperature (eC+eT). The diurnal NEE increased under elevated [CO2] (eC). The night soil respiration was increased in all three treatments. There were no changes in the methane flux. In the second experiment, utilizing the C4 grass, the leaves biomass increased under eC+eT, the diurnal NEE increased in the eC treatment and the night soil respiration also increased under eC+eT. In the third experiment, with the same C4, however, with water shortage and elevated temperature treatments, there were no differences in the collected data. Overall, the climate changes will bring alterations in the carbon cycle of grassland ecosystems, therefore, the use of the C3 legume S. capitata might entail in losses in foliage productivity and phenology acceleration. On the other hand, the C4 grass P. maximum showed resistance to a future climate with drought and elevated temperature, and benefited from the higher [CO2], with greater carbon fixation by the ecosystem and production of leaf biomass, being a good option for forage production in tropical pastures.

O aquecimento ôhmico consiste na passagem de corrente elétrica alternada através de um alimento, transformando energia elétrica em energia térmica, promovendo, assim, um aumento de temperatura em seu interior. A habilidade desse método de gerar calor internamente no alimento permite que o aumento de temperatura seja rápido e uniforme. Essa habilidade resulta em um produto de maior qualidade, tornando a tecnologia de aquecimento ôhmico uma alternativa aos processos convencionais. O mirtilo é rico em compostos fenólicos, dentre esses estão as antocianinas. As antocianinas são compostos fenólicos com alto potencial antioxidante, sendo esse potencial relacionado a efeitos benéficos para a saúde humana no tratamento e prevenção de diversas doenças. O objetivo deste trabalho foi elaborar um sistema de aquecimento ôhmico em escala de bancada e utilizá-lo no tratamento térmico da polpa de mirtilo, visando avaliar o efeito deste processo na degradação das antocianinas. Para tal, foi investigado o efeito da tensão (160–240 V) e do teor total de sólidos (4–16 %), utilizando um planejamento composto central. Foram determinadas algumas propriedades físicas do produto para posterior modelagem do processo. O sistema de aquecimento ôhmico construído opera em batelada e é composto por um variador de tensão, um sistema de aquisição de dados para monitoramento de temperatura, corrente elétrica e tensão e uma célula ôhmica. O teor total de antocianinas foi quantificado prévia e posteriormente ao aquecimento ôhmico, utilizando as metodologias de cromatografia líquida de alta eficiência e a espectrometria. O sistema de aquecimento ôhmico teve desempenho e validação satisfatórios. A degradação de antocianinas do mirtilo variou entre 5,71 e 14,67% nas faixas de tensão e de concentração de sólidos estudadas. O planejamento experimental demonstrou que apenas a tensão exerceu efeito significativo sobre a degradação. O aquecimento ôhmico, quando realizado utilizando altas tensões, apresentou níveis de degradação superiores ao aquecimento convencional. Por outro lado, quando aplicadas tensões mais baixas, a degradação de antocianinas foi inferior à apresentada pelo tratamento convencional. / Ohmic heating is based on the passage of alternating electrical current through food, transforming electrical energy in thermal energy, promoting an increase in temperature. The ability of this method in generating heat from inside the product, allows the heating process to be fast and homogeneous. This ability results in a product of superior quality and presents itself as an alternative to conventional processing. Blueberry fruits contain an array of phenolics, including anthocyanins. Anthocyanins are phenolic compounds with high antioxidant capacity, being this potential related to benefits to human health in the treatment and prevention of several diseases. The aim of this work was to elaborate a bench ohmic heating system and apply it in the thermal treatment of blueberry pulp, in order to evaluate the effect of this process on anthocyanin degradation. For this purpose, the influence of different voltages (160–240 V) and total solids content (4–16 %) was evaluated using a central composite design. Some of the pulp physical properties were evaluated for posterior process modeling. The ohmic heating apparatus, operates in batch configuration and it consists of a voltage regulator; a system for temperature, tension and electrical current data acquisition; and an ohmic heating cell in which the pulp was inserted. Total anthocyanin content was determined previously and after ohmic heating by high performance liquid chromatography and spectrometry analysis. Satisfactory performance and validation were obtained considering the ohmic heating system built. Blueberry anthocyanins’ degradation varied from 5.71 to 14.67% in the tensions and solids contend range analyzed in this study. The central design composite showed that only tension exerted significant influence over anthocyanin degradation. Ohmic heating experiments, when carried out with high voltages, presented higher degradation levels than conventional heating. However, when lower voltages were applied, anthocyanin degradation was inferior when compared to conventional heating.

Foram estudadas as propriedades elétricas de estruturas MOS envolvendo materiais com Zr e Hf: Al/HfO2/Si, Al/HfAlO/Si, Al/ZrO2/Si e Al/ZrAlO/Si depositadas por JVD (Jet Vapor Deposition) submetidas a diferentes doses de implantação de nitrogênio e tratamentos térmicos; Au/HfO2/Si e Au/HfxSiyOz/Si preparadas por MOCVD (Metal-Organic Chemical Vapor Deposition) e Au/HfxSiyOz/SiO2/Si preparadas por sputtering reativo em O2 submetidas a tratamentos térmicos distintos. Para isso, além das medidas de C-V e I-V padrão, foi desenvolvido o método da condutância para estudo da densidade de estados na interface dielétrico/Si, o qual mostrou-se mais viável para as estruturas com dielétricos alternativos. A inclusão de Al na camada de dielétrico, bombardeamento por íons de nitrogênio, e tratamentos térmicos rápidos em atmosferas de O2 e N2 foram responsáveis por mudanças nas propriedades das amostras. Diversos mecanismos físicos que influenciam as propriedades elétricas dessas estruturas foram identificados e discutidos. Foi constatado que as interfaces com menores densidades de estados foram as das amostras preparadas por MOCVD e sputtering reativo.

Analisam-se as instabilidades eletrostáticas ocasiona das pela injeção de um feixe de íons num plasma magnetizado, in finito, homogé- neo e sem colisões, como um possível mecanismo de aquecimento do plasma. A direção do feixe é suposta formar um ângulo arbitrário com relação ao campo magnético. As razões de cres cimento das instabilidades são calculadas para diversas freqbencias naturais de oscilação do plasma, discutindo-se as restrições que essas instabilidades impõem ao ingulo de injeção e i densidade do feixe. Para freqbencias próximas i freqbencia hibri da inferior, analisam-se os modos íon-íon transversal ao campo e a instabilidade das duas correntes modificada. Para freqüencias na região da fregüéncia acústica iOnica, consideram-se quatro ca sos limites do modo íon-acústico, com distintas características. Estuda-se também um modo íon-acústico modificado, cujas ondas, para parãmetros adequadamente escolhidos, possuem velocidade de fase comparável a das ondas acústicas lentas. As equações dos momenta da teoria quasilinear são usa das para o cálculo da variação temporal do momentum e da energia térmica de cada componente do plasma, na presença das instabili dades. Os Tons do plasma são aquecidos pela maior parte das on das, excessões feitas is instabilidades no modo das duas correntes modificado e is instabilidades em um dos modos íon-acústicos. / Electrostatic instabilities excited by an energetic ion beam injected at an arbitrary angle with respect to the magnetic field in a infinite,homogeneous, collisionless plasma are examined as a possible plasma heating mechanism. The instability growth rates are calculated for several natural oscillation frequencies of the plasma, and threshold conditions on the angle of injection and on the beam density are derived for the instabilities. For frequencies near the lower-hybrid frequency, the cross-field ion-ion mode and the modified two-stream instability are analized. When the frequency is Glose to the ion-acoustic frequency, four limiting cases of the ion-acoustic mode, with distinct characteristics, are considered. A modified ion-acoustic mode, which propagates with a phase velocity comparable to the phase velocity of the slow acoustic waves, for appropriately chosen parameters, is also derived. The quasilinear moment equations are used to calculate the time evolution of the momentum and the thermal energy of each plasma component in the presence of the instabilities. The background ions are heated by most of the instabilities, exceptions being the modified two-stream mode and one of the ion-acoustic modes.

Os sistemas solares de aquecimento de água são uma forma de produção de energia não poluente, que já faz parte da matriz energética brasileira. O uso deste tipo de sistemas traz benefícios econômicos ao país e principalmente a quem os utiliza, devido à poupança no uso de outras fontes de energia para o aquecimento da água. No Brasil o aquecimento solar de água é realizado, principalmente, por coletores solares planos, tecnologia bem conhecida e fabricada no país a preços baixos. Mas atualmente há uma outra tecnologia que está sendo difundida no âmbito nacional, os coletores solares de tubos a vácuo, os quais estão sendo produzidos internacionalmente em uma escala maior, importados e comercializados a preços mais competitivos no mercado nacional. Por isto é necessário entender estes sistemas e o seu funcionamento para evitar erros na sua instalação e otimizar sua operação. Nesta dissertação é realizada uma análise comparativa de um sistema de aquecimento de água composto por um coletor solar de tubos de vidro a vácuo de extração de calor por transferência direta operando em circulação forçada com o mesmo sistema operando em circulação por termossifão. Esta comparação foi realizada determinando a energia anual que o sistema pode produzir para cada tipo de circulação, a qual foi calculada usando como referência a norma ISO 9459-2 e os dados climáticos da cidade de Porto Alegre do Estado do Rio Grande do Sul. Também foram realizadas medições da vazão em termossifão, entre o reservatório e o coletor solar, e foi determinado o coeficiente de perdas térmicas do tanque reservatório segundo os procedimentos da mesma norma. Para isto foi realizada a montagem de uma bancada experimental, com sensores e instrumentos de medida que foram calibrados. Para o sistema de aquecimento testado, os resultados mostram que o sistema trabalhando em circulação por termossifão produz maior quantidade de energia no ano do que o sistema em circulação forçada, onde se observou que a estratificação no tanque reservatório era menor. Também foi observado que a máxima vazão em termossifão para este sistema de aquecimento de água foi de 0,5 L/min. / Solar water heating systems are a method of clean energy production, which is already part of the Brazilian energy matrix. The use of these systems brings economic benefits to the country and especially who use them due to savings in the use of other sources of energy for heating water. In Brazil, the solar water heating is carried out mainly by flat solar collectors, which is a widely known technology because it is produced in the country at low prices. But recently, there is another technology that is being used named: evacuated solar collectors. These collectors are being worldwide produced on a large scale and they are imported and inserted at competitive prices in the domestic market. Therefore it is necessary to understand these systems and their operation to avoid errors in its installation and optimize their operation. In this work, it is accomplishing a comparative analysis of a solar water heating system composed by a water-in-glass evacuated tube solar collector working in forced circulation with the same system working in thermosyphon circulation. This comparison was performed by determining the annual energy that the system can produce for each type of circulation, which was calculated based on the ISO 9459-2 standard and the climatic data of the Porto Alegre city, state of the Rio Grande Do Sul. Also, it was performed thermosyphon measurements between the thermal reservoir and the solar collector, and it was calculated the heat loss coefficient from the reservoir tank according to the procedures of ISO 9459-2 standard. To do so, a testing bench was made, with sensors and measuring instruments which were calibrated before use. For the heating system tested, the results show that the system with thermosyphon circulation produces more annual energy than the forced circulation system where the water temperature stratification in the thermal reservoir was lower. Also, it was observed that the maximum thermosyphon flow for this solar water heating system was 0,5 L/min.

Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2017-05-03T16:18:00Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese Final_Sarmento VC_2016.pdf: 2305672 bytes, checksum: c8bdf580eaac22dceb68d43fc6514d41 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-03T16:18:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese Final_Sarmento VC_2016.pdf: 2305672 bytes, checksum: c8bdf580eaac22dceb68d43fc6514d41 (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / FACEPE / Os efeitos do aumento da emissão de gases do efeito estufa, como modificações na temperatura e bioquímica dos oceanos, já podem ser observados e é esperado que se intensifiquem no futuro, causando impactos negativos nos ecossistemas marinhos. O presente estudo teve como principal objetivo investigar os efeitos de diferentes níveis de pH e de temperatura da água do mar sobre as comunidades de meiofauna e de Copepoda Harpacticoida. Para isso foram realizados três experimentos: um experimento para avaliar o efeito de diferentes níveis de pH da água do mar sobre a comunidade de meiofauna do recife de coral do Parque Municipal Marinho do Recife de Fora (Porto Seguro, Bahia); um experimento para avaliar o efeito de diferentes cenários de mudanças climáticas (alterações simultâneas de temperatura e pH da água do mar) sobre a comunidade de meiofauna e de Copepoda Harpacticoida do recife de coral da Praia de Serrambi (Ipojuca, Pernambuco); e um experimento para avaliar o efeito da interação de diferentes níveis de pH e temperatura da água do mar sobre a associação de Copepoda Harpacticoida do costão rochoso da praia de Mounlt Batten (Plymouth, Inglaterra). Foram observadas modificações na estrutura da comunidade de meiofauna e harpacticóides, especialmente quando expostos ao aumento simultâneo de temperatura e acidificação da água do mar. Diferentemente, nos harpacticóides de área temperada coletados em zona de entremaré, os impactos do aumento de temperatura e acidificação foram observados apenas nos tratamentos mais severos. Devido à sensibilidade que os organismos da meiofauna apresentaram aos aumentos de temperatura e acidificação, os resultados apresentados aqui demonstram que o funcionamento trófico dos sistemas bentônicos pode estar seriamente ameaçado pelas mudanças climáticas. / The increase in greenhouse gas emissions has led to unprecedented atmospheric carbon dioxide concentrations. Its impacts have been observed through changes in ocean temperature and biochemistry. However, intensifications of these changes are predicted for the future with serious consequences to marine ecosystems. This study aims to assess the potential effects of different levels of seawater pH and temperatures on meiofauna and harpacticoid copepods communities. For that, three experiments were performed: an experiment was done to assess the effect of different seawater pH on meiofauna community from the coral reefs of Recife de Fora Municipal Marine Park (Porto Seguro, Bahia, Brazil); an experiment was done to evaluate the effect of different climate change scenarios (simultaneous changes in seawater temperature and pH) on meiofauna and harpacticoid communities from the coral reefs of Serrambi beach (Ipojuca, Pernambuco, Brazil); and an experiment was done to evaluate the interactive effects of rising temperature and acidification on harpacticoid community from the rockyshore of Mount Batten beach (Plymouth, UK). Modifications on community structure of meiofauna and Copepod Harpacticoida were observed, especially when organisms were exposed to simultaneous increases in seawater temperature and acidification. Furthermore, harpacticoids from temperate region sampled at the intertidal zone, showed to be affected only at the most severe treatments. Due to the sensibility to ocean warming and acidification that meiofauna organisms exhibited, the results presented here highlights the risk that climate changes poses on the trophic functioning of benthic habitats.