Orientador: Vivaldo Silveira Jr / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-02T12:33:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Scariot_MarleiRoling_M.pdf: 27790527 bytes, checksum: 4fcefaf7400da1dec2143bc2b4d8289d (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: O traballio consistiu na identificação da ordem e linearidade de curvas de reação, da temperatura de saída do produto, obtidas sob perturbações individuais das vazões mássicas e das temperaturas do produto e do fluido térmico no processo de aquecimento em Trocador de Calor a Placas (TCP), e na avaliação do perfil de temperatura interno do produto em regime transiente e permanente, através da adequação de simulador dinâmico para diferentes concentrações de três fluidos alimentíciosnão Newtonianos (pectina, goma-Xantana, k-Carragena). Este estudo direcionou análises de caracterização do comportamento transiente para futuras análisesde sintonia de diferentes modos de controles. / Abstract: The work consisted in the identification of the order and linearity of the outlet temperature reaction curves afier disturbances in the flow rate and inlet temperatures of product and thermal fluid in the heating process in Plate Heat Exchanger (PHE), and the evaluation of the product internal temperature profile by adaptation of dynamic simulator, for different concentrations of tbree non-Newtonian food fluids (Pectin, gum-Xanthan, k- Carragena). This study aimed the characterization of the transient behavior to future analyses of tuning of different sort of controllers. / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Vivaldo Silveira Jr / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-03T16:55:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Castro_PatriciadeSouza_M.pdf: 13197382 bytes, checksum: 92a536e0bd77f864f3c58f5752f12b15 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: O presente trabalho consiste na modelagem matemática, simulação dinâmica e estudo do comportamento do processo de aquecimento de produtos de ovos (fluidos Não Newtonianos) num trocador de calor a placas no regime transiente. o aquecimento é uma etapa obrigatória no processamento de produtos de ovos pasteurizados, pois tem como objetivo eliminar todos os microrganismos patogênicos. Por outro lado, o ovo e seus derivados são produtos extremamente sensíveis a altas temperaturas - por isso, o aquecimento é considerado uma etapa crítica e pouco flexível às variações de temperaturas, o que exige um eficiente controle de processo. A modelagem matemática do processo foi utilizada no desenvolvimento do simulador dinâmico codificado no software Matlab@. Através da simulação dinâmica do aquecimento, foram obtidas as curvas de reação do processo que predizem o comportamento dinâmico das temperaturas de saída do produto sob diversas condições de operação. Através das curvas de reação foi realizada a avaliação da linearidade e caracterização da dinâmica do processo. Foram obtidos os parâmetros de sintonia de um controlador Proporcional Integral Derivativo Adaptativo, SISO (Single Input Single Output), com estratégia de controle Feedback. Utilizando a metodologia de Planejamento Fatorial Composto Central (PFCC) foi realizada a avaliação do comportamento do processo em estudo sob perturbações simultâneas das variáveis temperaturas de entrada e vazões do produto e fluido de aquecimento / Abstract: The present work consists in the mathematical modeling, dynamic simulation and study of the transient behavior in egg products heating process (non Newtonian tluid) in a plate heat exchanger. The pasteurization is an obligatory stage in egg products pasteurized processing, which objective is the complete elimination ofthe pathogenic microrganisms. On the other hand, egg and its derivatives are very high heat-sensitivy products, therefore, the heating process is considered a critical and little flexible stage for temperature variations, which demands an efficient process control. The mathematical modeling of the process was used in the development of the dynamic simulator in the Matlab@ software. Through the dynamic simulation ofthe heating process, one got the process reaction curves that predicted the dynamic behavior of the outlet temperature product under several disturbances in operation conditions. The linearity and characterization of the dynamics process was evaluated through the process reaction curves. The tunning parameters of Adaptive Proportional Integral Derivative controler, SISO (Single Input Single Output), with feedback control strategy had been gotten. Using the Factorial Central Composite Design (FCCD) methodology, the process behavior in discussion was evaluated under simultaneous disturbances of the independent variables: tluid inlet temperature, product and heating tluid flow rates / Mestrado / Engenharia de Alimentos / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Ennio Peres da Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-25T04:24:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pinto_CristianodaSilva_M.pdf: 4965768 bytes, checksum: 112fdebadb3212de65aed282b3a3f99d (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: o meio ambiente e sua preservação têm sido alvo de constante atenção pública e científica durante a última década. O efeito estufa, suas causas e suas conseqüências, são tópicos muito abordados neste panorama. A tentativa de se determinar a colaboração humana para este efeito passa necessariamente por um processo de contabilização das emissões de gases de efeito estufa, principalmente o dióxido de carbono, cujas concentrações atmosféricas aumentaram cerca de 30% desde a Revolução Industrial. Nesta dissertação desenvolve-se um inventário regional de emissões de COz devido ao uso de energia, tendo por base a metodologia elaborada pelo lntergovernmental Panel on Climate Change - lPCC, organização vinculada à ONU e à Organização Mundial de Meteorologia. Inicialmente se realiza um estudo sobre o que é o efeito estufa, mostrando como as atividades humanas podem afetar este fenômeno natural. Inicialmente se apresenta a metodologia original desenvolvida pelo lPCC e que tem sido adotada mundialmente para a elaboração de inventários nacionais de emissões de gases de efeito estufa. Modificações desta metodologia são sugeridas com o intuito de aplicá-Ia às regiões cujas fronteiras não coincidem com as divisões geopolíticas institucionais e que, portanto, não possuem dados energéticos consolidados. Tais dados são essenciais para a determinação das emissões de COz originadas do uso de energia (combustíveis fósseis e biomassa). A região escolhida para a aplicação desta metodologia foi objeto de estúdo de vários trabalhos nesta década, visto que está inserida em uma importante Região Administrativa do Estado de São Paulo, a de Campinas, e que é formada pelos municípios, integrantes do Comitê das Bacias dos Rios Piracicaba e Capivari, uma entidade que tem desenvolvido importantes trabalhos relativos ao meio ambiente local. Dentro desta região, o setor sucro-alcooleiro também tem suas emissões estimadas, por ser de grande importância econômica e por evitar taxas de emissão superiores às atuais. Como resultados, concluiu-se por exemplo que a região emite atualmente cerca de 6.841GgCOz e a absorção de COz com o uso do álcool e do bagaço chega a 517GgCOz. O potencial energético de palhas e pontas e suas respectivas emissões também foram considerados. eterminou-se que a emissão de aproximadamente 1.160GgCOz pode ser evitada / Abstract: The environment and its conservation have been the focus of public and scientific attention since the last decade. The greenhouse effect, its causes and consequences are topics of current interest. The attempt to determine the human contribution to this effect demands the accounting of greenhouse gas emissions, mainly CO2, the atmospheric concentration of which has increased about 30% since the Industrial Revolution. In this dissertation a regional inventory of CO2 emissions due to energy use is developed. This inventory is based on the guidelines developed by the Intergovernmental Panel on Climate Change - IPCC. Initia1ly the greenhouse effect is reviewed, showing how human activities can affect this natural phenomenon. Then the original IPCC methodology, which has been adopted worldwide for compiling national greenhouse gas emission inventories, is presented. Modifications to this methodology are suggested intending to apply it to regions whose borders do not match institutional geopolitical divisions. It may cause a lack of energy consumption data, which are essential for determiningCO2 emissions originated from fossil fuels and biomass combustion. The region selected for applying the modified methodology has been studied since the beginning of this decade as it is inside the Região Administrativa de Campinas and it is composed of many of the Comitê das Bacias dos Rios Piracicaba e Capivari cities. The latter is a regional organisation responsible for the developmentof many reports and studies about the local environment. Emissions from the sugarcane agro-industrial sector and the contribution fiom fuel alcohol and bagasse are also estimated, because this sector is economically important and may reduce the current CO2 emission rate. The results indicate that the region emits approximateIy 6.841 GgCO2, but the energetic use of fuel alcohol and sugarcane bagasse leads to the absorption of about 517GgCO2. It is also considered the energetic potential of leaves and stalks and their respective emissions. As a resuIt it was found that approximately 1.160GgCO2of CO2 could be avoided. / Mestrado / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos

Orientador : Laszlo Halasz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos e Agricola / Made available in DSpace on 2018-07-15T18:54:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Murr_FernandaElizabethXidieh_M.pdf: 23760384 bytes, checksum: 9c96226b1d9b16ba4363c6d80ddaa85b (MD5) Previous issue date: 1981 / Resumo: Considerando a importância da provisão dos gêneros alimentícios, parece razoável que todas as novas fontes de energia em potencial sejam utilizadas. Análises e aplicação da energia solar na estocagem e no congelamento de alimentos, surgiram desta preocupação mundial. A Faculdade de Engenharia de Alimentos e Agrícola - Unicamp, proje-tou e construiu um sistema frigorífico de absorção operado por energia solar cujas características principais: aqueci-mento direto da solução e resfriamento a ar o fazem diferenciar dos demais sistemas. Uma simulação em regime permanente foi feita, cujos resultados mostraram alternativas que poderão ser testadas experimentalmente para um futuro apri-moramento do sistema / Abstract: In view of the importance of food supply, it seems rational that all potencial energy sources should be utilized. This worldwide concern led to a wide analysis and application of solar energy for cooling and freezing of foods. The Faculdade de Engenharia de Alimentos e Agrícola- - Unicamp designed and built a solar absorption refrigeration system with the unique feature of direct heating of the solution and air-cooling. The present study concerns a working out of data on intensity of solar radiation inciding on the flat-plate collector and studies of the behavior of the system under local conditions. A steady state simulation was carried out and the results pointed out alternatives that should be confirmed experimentally for future performance im-provement / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Carlos Alberto da Silva Lima / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-19T22:33:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DinizNeto_OmardeOliveira_D.pdf: 4621577 bytes, checksum: 4b3b9d5ffa9940ae772c4a246ff74739 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: O advento dos lasers causou uma grande revolução na área de processamento de materiais, que atingiu um rápido desenvolvimento, nos últimos anos. O amplo espectro de materiais processáveis atualmente com lasers o comprova. Ainda assim, um grande número de pesquisadores continua buscando respostas para aspectos ainda não elucidados dos desafios lançados pela interação de laser com a matéria, em condições de alta intensidade de irradiação. Dentro desse contexto, nossa Tese dedicou-se a investigar em extensão e profundidade o controle paramétrico do aquecimento a laser, tendo em vista explorar numa etapa posterior sua influência na viabilização do controle conformacional do processo de microperfuração de materiais com lasers. Estudando, entre outras coisas, as condições e as características peculiares do avanço da frente de calor num sólido irradiado por um laser potente, em diversas configurações operacionais, investigamos, em particular, os efeitos da forma espacial e duração do pulso do laser, condutividade térmica e da difusividade térmica da amostra, assim como os efeitos de variações nas grandezas físicas que interferem no processo de acoplamento laser-sólido, tais como a refletividade e o coeficiente de absorção, sobre a forma e evolução temporal das isotermas nas amostras. Isto se dá porque a variação da temperatura afeta todos os parâmetros físicos que regem o processo de aquecimento a laser. Em nosso estudo consideramos, além de amostras homogêneas, amostras estratificadas de duas e três camadas, e amostras intrinsicamente heterogêneas, i.e., amostras onde a condutividade e difusividade térmicas variam continuamente com a profundidade da amostra. Para obter a distribuição temporal e espacial da temperatura num sólido aquecido localmente por um laser, e proceder os estudos acima delineados, nossa abordagem partiu especificamente de uma versão não-linear da equação parabólica para difusão de calor , porém com estrita observação dos limites de validade da teoria de Fourier. Além da não-linearidade que advém da dependência explícita dos parâmetros térmicos do material com a temperatura, interessou-nos também, investigar, em detalhe, os efeitos da variação correspondente da refletividade e coeficiente de absorção. A metodologia de tratamento que demos ao problema envolve a solução numérica das equações linear e não-linear de difusão de calor. Desenvolvemos e exploramos um novo algoritmo, específico para tratar a formulação dada a questão no presente trabalho. Nele, a discretização das funções e derivadas que aparecem na equação de difusão é feita através do método das diferenças finitas. Usamos uma versão modificada, que desenvolvemos, da formulação de Crank - Nicholson para obtermos um sistema de equações algébricas acopladas, que foi resolvido pelo método iterativo das sobre relaxações sucessivas (SOR). A implementação deste método foi feita em linguagem FORTRAN, executada no computador IBM 3090 da UNICAMP, e posteriormente, em estação de trabalho SUN-SPARC II. Em resumo, os cálculos com base em nosso modelo levaram-nos a concluir que é possível, em princípio, controlar a forma e a velocidade de avanço da frente de calor (isoterma de fusão) num sólido, a temperatura máxima no centro focal, o tempo necessário para alcançá-la e as taxas de aquecimento e resfriamento, dentre outros, atuando-se judiciosamente tanto sobre os parâmetros térmicos como sobre os parâmetros ópticos da amostra. Por exemplo, ao tratar com as amostras estratificadas (camadas sucessivas com propriedades adequadamente diferenciadas) ficou evidente uma clara tendência da isoterma de fusão a assumir uma conformação cada vez mais cilíndrica, em oposição ao perfil tipicamente cônico da correspondente isoterma em materiais homogêneos. Este efeito se torna ainda mais crítico quando o material tem essas propriedades variando continuamente com a profundidade. Esta Tese, enfim, elucida em detalhe os fundamentos teóricos e práticos que devem ser observados no controle paramétrico do processamento de materiais com laser com vista à obtenção de uma moldagem conformacional, como por exemplo, na micro-perfuração de materiais com lasers / Abstract: Laser processing of materials has undergone substantial development in recent years and there is an ever growing family of materials that are now amenable to such treatment. Yet, some problems in this area are far from settled, and the pertinent scientific research is still responsible for a wealthy of papers. This Thesis is a contribution towards some of these problems. Specifically, we have considered in depth and in breadth the problem related to the possibility of parametric control of the laser heating. We meant to studying its influence upon the controlled shaping of holes in laser microdril1ing processes. A full model and its numerical implementation have been developed accordingly and applications under different conditions have been considered. In particular, in a careful study of the heat front surface advance in a laser heated solid under different operational configurations, we have dealt with the effects upon the form and evolution of the fusion isotherm in the sample, coming from the shape and length of the laser pulse, the changes in the thermal conductivity and in the thermal diffusivity, as well as those in other physical variables interfering in the laser vs. Solid interaction, such as the optical reflectivity and absorption coefficient. Such effects are due to the fact the temperature affects all the physical parameters involving the laser heating process. Our studies were applied to homogeneous samples and to both stratified samples(with two and three layers) and intrinsically heterogeneous samples, e.g., those where such properties as thermal conductivity and thermal diffusivity vary continuously with depth. To calculate spatial and temporal temperature distributions in the laser heated sample and carry on the forementioned studies, we resorted to a formulation based on the mathematically non-linear heat parabolic equation, under strict observation of the bounds imposed by Fourier law. Thus, besides investigating the effects of the non-linearity that arise from both thermal parameters of the material being temperature dependent, we have also considered , in detail, the effects of the corresponding variations in the reflectivity and absorption coefficient. The calculations were based on a procedure that resorted to the use of Kirchoff transform followed by numerically solving the resulting equation under the given boundary conditions using finite differences through our modified version of the Crank-Nicholson scheme and a numerical iteration that explored the successive over relaxation (SOR) method. This was implemented by coding a corresponding program in FORTRAN to run in the IBM 3090 vector processing computer which, later on, was also adapted to run in SUN-SPARC II workstations. To sum up, our model calculations took us to conclude that, in principle, it is possible to control both shape and speed of the laser heating front (fusion isotherm), the maximum focal temperature, the time it takes to reach it and the heating and cooling rates, among others, by judiciously acting upon both the thermal and the optical sample parameters. For example, in the case of stratified samples (several layers in succession having adequately differentiated properties) it became clear that there appears a clear trend on the fusion isotherm towards becoming gradually more cylindrical in shape, as opposed to the typical conical shape exhibited by the corresponding isotherm in laser heated homogeneous materials. This behavior can be seen to be even more critical when we one takes on a sample where these properties vary continuously with depth. Overall, this Thesis discloses in detail the theoretical and practical foundations that have to be considered when the parametric control of the laser processing of a material, to achieve conformational molding, e.g. in laser microdrilling of materials, is at issue / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

O aquecimento terapêutico e o treinamento com saltos verticais são modalidades de escolha para tratamentos nas várias áreas da medicina e da fisioterapia. Na literatura poucos estudos avaliaram a resistência do tendão calcâneo pós-aquecimento, principalmente em tecidos aquecidos a temperaturas elevadas (42 e 45°C). Este estudo teve o objetivo de comparar certas propriedades mecânicas do tendão calcâneo de ratos como: força no limite de resistência máxima (N), rigidez (N/m) e energia absorvida até o ponto de ruptura (mJ), após o aquecimento induzido in vivo por convecção associado ao exercício físico (saltos verticais) e posteriormente investigar quantitativamente e qualitativamente as alterações estruturais na proteína colágeno presente no tendão, por meio de análises histológicas (hematoxilina e eosina, picro-sirius), força atômica (AFM) e birrefringência. No presente estudo foram utilizados 35 Ratos Albinus da Raça Wistar, todos machos divididos em 7 grupos (grupo controle GC, I, II, III, IV, V e VI). O GC foi utilizado exclusivamente para análises histológicas, os grupos I (sem alteração térmica), III (42°C) e V (45°C) não passaram por exercícios físicos, os grupos II (sem alteração térmica), IV(42°C) e VI (45°C) passaram por exercícios físicos (saltos verticais) e todos os grupos passaram por ensaio mecânico de tração. De uma maneira generalizada os resultados para as análises mostraram uma diferença do grupo controle GC, I, II em relação aos grupos III, IV, V e VI, o que fez perceber que em temperaturas elevadas há danos no tecido tendíneo e em temperaturas iguais e ou acima de 42°C e 45°C associado ao exercício físico de saltos verticais o dano acentua-se. Há um início de danos ao tecido tendíneo, acentuando-se na temperatura de 45°C e os eventos constatados nas análises histológicas foram comprovados nos resultados dos ensaios mecânicos de tração. / Therapeutic heating and vertical jumps are training modalities of choice for treatment in various areas of medicine and physiotherapy. In the literature, few studies have evaluated the resistance of the Achilles tendon post-heating, especially in tissues heated to high temperatures (42 to 45°C). This study aims to compare certain mechanical properties of the Achilles tendon of rats as: strength in the limit of maximum resistance (N), stiffness (N/m) and energy absorbed to the point of rupture (mJ) after heat induction in vivo by convection associated with exercise (vertical jumps)and subsequently investigate qualitatively and quantitatively the structural changes in collagen protein present in the tendon by histological analysis (hematoxylin and eosin, picro-sirius red), atomic force (AFM) and birefringence. The present study used 35 Wistar rats, all males divided into 7 groups (control group GC, I, II, III, IV, V e VI). GC was used exclusively for histological analysis, the group I (no thermal alteration), III (42°C) and V (45°C) did not undergo physical exercises, groups II (without thermal alteration), IV (42°C) and VI (45°C) underwent exercise (vertical jumps) and all groups underwent mechanical tests. The results for the analyzes showed a difference between the GC, I, II groups in relation to III, IV, V and VI, showing that at elevated temperatures occurred a damage in tendon tissue and for temperatures equal or above 42°C and 45°C associated with the exercise of vertical jumps the damage is accentuated. There is an early tissue damage, with a peak temperature of 45°C and the events recorded in the histologic analyses were confirmed in the results of tensile test.

Orientador: Newton La Scala Junior / Coorientador: Eduardo Barretto de Figueiredo / Banca: Débora Marcondes Bastos Pereira Milori / Banca: Marcelo Valadares Galdos / Banca: Gener Tadeu Pereira / Banca: Glauco de Souza Rolim / Resumo: O desafio do setor agrícola é reduzir as emissões e aumentar a produção de alimentos, tendo em conta os aspectos ambientais. Na zona andina da Colômbia, há uma crescente necessidade de se desenvolver técnicas de mitigação de GEE (gases de efeito estufa) associados à produção de leite. Este trabalho considera as emissões de GEE e os potenciais sumidouros de carbono associados aos cenários de produção de leite na zona andina da Colômbia. Os cenários considerados foram: agricultura convencional de Pennisetum clandestinum em rotação com batatas (PRP), pastagens melhoradas de Lolium multiflorum (IP) e sistema silvipastoril de Pennisetum clandestinum em consórcio com Acacia decurrens e Trifolium repens (SPS). Com base nas metodologias do IPCC (2006) e considerando-se um ciclo de produção de 6 anos, o balanço anual das emissões compreende as fontes agrícolas e o consumo de gasolina relacionadas com as principais fases de produção agrícola, e o potencial de acúmulo de C no solo e a fixação de C na biomassa em todos os cenários estudados. Menores emissões de GEE foram estimados no cenário de PRP (3.864 kg CO2eq ha-1 ano-1), porém apresenta uma menor produtividade de leite. As maiores emissões de GEE foram observadas no cenário IP (7.711 kg CO2eq ha-1 ano-1), que apresentou uma maior produtividade de leite e um potencial considerável para o acúmulo de C no solo, que poderia ajudar na compensação das emissões. No cenário SPS, que tem uma produtividade de leite próximo de IP, apresentou o maior potencial para compensar as emissões de GEE (4.878 kg CO2eq ha-1 ano-1) devido ao acúmulo de C solo e a fixação de C na biomassa em árvores / Abstract: The challenge of agricultural sector is to reduce emissions and increase food production, taking into account environmental aspects. In Andean zone of Colombia, there is a growing need to develop GHG (greenhouse gas) mitigation techniques associated to milk production. This work focuses on the GHG emissions and potential sinks associated to milk production scenarios in the Andean zone of Colombia. The scenarios considered were: conventional agriculture of Pennisetum clandestinum in rotation with potatoes (PRP), improved pastures of Lolium multiflorum (IP) and silvopastoral system of Pennisetum clandestinum in consortium with Acacia decurrens and Trifolium repens (SPS). Based on the IPCC (2006) methodologies, the annual emission balance for a 6-year production cycle included agricultural sources and gasoline consumption related to the main agricultural phases in field, and the potential for soil C accumulation and biomass C fixation in all studied scenarios. Lower GHG emissions were estimated in PRP scenario (3,864 kg CO2eq ha-1 yr-1), but this presents the lower milk productivity. The higher GHG emissions were observed in IP scenario (7,711 kg CO2eq ha-1 yr-1), which presented the highest milk productivity and a considerable potential for soil C accumulation, that could help into the offset of its emissions. But SPS scenario, which has a milk productivity close to IP, presented the highest potential to offset GHG emission (4,878 kg CO2eq ha-1 yr-1) due to soil C accumulation plus biomass C fixation in trees / Arvores. / Doutor

Este estudo procurou avaliar as mudanças físicas e/ou químicas que ocorrem na hidroxiapatita (HAP) sintética e na presente no esmalte dental sob ação de aquecimento térmico em forno ou irradiação com o laser de Er,Cr:YSGG (2,79 m). Busca-se obter variações em sua estrutura a fim de torná-los mais resistentes à desmineralização, visando e prevenir a formação da cárie dental. A HAP sintética foi produzida pela reação das soluções de Ca(NO3) e (NH4)2HPO4 com controle de temperatura e pH. O esmalte foi coletado do dentes bovinos e triturados. As amostras em pó de HAP sintética e esmalte foram submetidas a aquecimento térmico em forno nas temperaturas de 200 °C, 400 °C, 600 °C, 800 °C e 1000 °C. Foram feitas irradiações laser com 5,79 J/cm2, 7,65 J/cm2, 10,55 e 13,84 J/cm2 para a HAP sintética e de 7,53 J/cm2, 10,95 J/cm2 e 13,74 J/cm2 para o esmalte. As amostras foram avaliadas por difração de raios-X(DRX) para análise das fases cristalográficas presentes e análise pelo método de Rietveld para comprovação destas fases cristalográficas e determinação de respectivas proporções no material. Foram obtidos também as variações de parâmetros de rede da cela unitária (eixo-a, eixo-c e volume), tamanho dos cristalitos e taxas de ocupações dos sítios dos átomos de Ca e P de ambos os materiais. As amostras foram ainda analisadas por espectroscopia de absorção no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), que mostrou as variações composicionais ocasionadas pelos tratamentos calculando-se as áreas das bandas referentes aos radicais carbonato, fosfato, água adsorvida e hidroxila. A termografia no infravermelho foi usada para medir a temperatura superficial gerada pelo feixe do laser nas amostras sólidas de esmalte. Com relação às fases cristalográficas presentes só foram encontradas além da fase majoritária de hidroxiapatita, as fases de fosfato de octacálcio (OCP) nas amostra de HAP sintética e tricálcio 9 fosfato da fase b (b -TCP) no esmalte aquecido a 800 °C. Apresentaram-se mudanças nos parâmetros de rede da cela unitária da HAP sintética e do esmalte, com diminuição do eixo-a, volume e tamanho dos cristalitos até as temperaturas entre 400 °C e 600 °C e também nas amostras irradiadas a laser. Acima da temperatura de 600 °C há o aumento destes parâmetros de rede. A relação Ca/P em todas as amostras sofreram diminuições, sendo que na amostra de esmalte irradiada a 7,53 J/cm2 apresentou Ca/P igual a 1,6817 e a irradiada a 13,74 J/cm2 apresentou Ca/P igual a 1,6831. A espectroscopia mostrou que os efeitos tanto do aquecimento como da irradiação laser podem ser observados principalmente nas bandas de carbonato, água adsorvida e hidroxila e que as mudanças da rede cristalográfica podem ser correlacionadas com substituições de carbonato em sítios de hidroxilas e fosfatos. Ambos os tratamentos causam também diminuição da concentração de carbonatos, sendo que este efeito ocorreu com maior intensidade nas irradiações a laser e houve ainda diminuição na quantidades de água adsorvida e hidroxilas. Todas estas alterações modificam as propriedades do material, como sua solubilidade e consequentemente influenciam na resistência à desmineralização de interesse para processos como prevenção da cárie dental e erosão dental. / The study evaluate the physical changes and/or chemical that occurs in synthetic hydroxyapatite (HAP) and in enamel under action of thermal heating in oven or laser irradiation of Er,Cr:YSGG that may cause changes in its structure to make them more resistant to demineralization aiming the formation of dental caries. The synthetic HAP was produced by reaction of solutions of Ca(NO3) and (NH4)2HPO4 with controlled temperature and pH. The enamel powder was collected from the bovine teeth. Samples of powder enamel and synthetic HAP were subjected to thermal heating in oven at temperatures of 200 °C, 400 °C, 600 °C, 800 °C and 1000 °C. For the laser irradiation of materials, were made with 5,79 J/cm2 of irradiation, 7,65 J/cm2, 10,55 J/cm2 and 13,84 J/cm2 for synthetic HAP and 7,53 J/cm2, 10,95 J/cm2, and 13,74 J/cm2 for the enamel. The samples were evaluated by X-ray diffraction (XRD) for analysis of crystallographic phases and analysis by the Rietveld method, to determine their respective proportions in the material, as well as results of changes of the lattice unit cell parameters (axisa, axis-c and volume), crystallites sizes and the occupation rate of sites of Ca and P atoms. The samples were analyzed by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), which should compositional changes due to treatment related to carbonate, phosphate, adsorbed water and hydroxyl radicals content. The infrared was used to measure the surface temperature generated by the laser beam in the solid samples of enamel. Besides the major hydroxyapatite crystallographic phases, there was formations of octacalcium phosphate (OCP) and phase of tricalcium phosphate (-TCP ) in enamel heated at 800 °C. There was reduction of the axis-a, volume and size of crystallites to the temperatures between 400 °C and 600 °C and also on laser irradiated samples. Above the temperature of 600 °C it is observed the effect in the lattice parameters. The Ca/P relation in all the samples decreased. The enamel samples irradiated by 7,53 J/cm2 showed Ca/P equal to 1,6817 and by 13,74 J/cm2 Ca/P was 1,6831. Spectroscopy results showed that both the heating and laser irradiation cause changes primarily in the bands of carbonate, water adsorbed and hydroxyl and the crystallographic changes of the lattice may be correlated with changes in carbonate in the sites of hydroxyl and phosphates. The effects of heating in oven and laser irradiation causes reduction of carbonate content, and this effect was more evident in laser irradiated samples, there was also decreases in water and adsorbed hydroxyl contents. All these changes alter the properties of the material, as its solubility and therefore affect the demineralization process and can be useful for caries prevention as well as dental erosion prevention.

Este estudo procurou avaliar as mudanças físicas e/ou químicas que ocorrem na hidroxiapatita (HAP) sintética e na presente no esmalte dental sob ação de aquecimento térmico em forno ou irradiação com o laser de Er,Cr:YSGG (2,79 m). Busca-se obter variações em sua estrutura a fim de torná-los mais resistentes à desmineralização, visando e prevenir a formação da cárie dental. A HAP sintética foi produzida pela reação das soluções de Ca(NO3) e (NH4)2HPO4 com controle de temperatura e pH. O esmalte foi coletado do dentes bovinos e triturados. As amostras em pó de HAP sintética e esmalte foram submetidas a aquecimento térmico em forno nas temperaturas de 200 °C, 400 °C, 600 °C, 800 °C e 1000 °C. Foram feitas irradiações laser com 5,79 J/cm2, 7,65 J/cm2, 10,55 e 13,84 J/cm2 para a HAP sintética e de 7,53 J/cm2, 10,95 J/cm2 e 13,74 J/cm2 para o esmalte. As amostras foram avaliadas por difração de raios-X(DRX) para análise das fases cristalográficas presentes e análise pelo método de Rietveld para comprovação destas fases cristalográficas e determinação de respectivas proporções no material. Foram obtidos também as variações de parâmetros de rede da cela unitária (eixo-a, eixo-c e volume), tamanho dos cristalitos e taxas de ocupações dos sítios dos átomos de Ca e P de ambos os materiais. As amostras foram ainda analisadas por espectroscopia de absorção no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), que mostrou as variações composicionais ocasionadas pelos tratamentos calculando-se as áreas das bandas referentes aos radicais carbonato, fosfato, água adsorvida e hidroxila. A termografia no infravermelho foi usada para medir a temperatura superficial gerada pelo feixe do laser nas amostras sólidas de esmalte. Com relação às fases cristalográficas presentes só foram encontradas além da fase majoritária de hidroxiapatita, as fases de fosfato de octacálcio (OCP) nas amostra de HAP sintética e tricálcio 9 fosfato da fase b (b -TCP) no esmalte aquecido a 800 °C. Apresentaram-se mudanças nos parâmetros de rede da cela unitária da HAP sintética e do esmalte, com diminuição do eixo-a, volume e tamanho dos cristalitos até as temperaturas entre 400 °C e 600 °C e também nas amostras irradiadas a laser. Acima da temperatura de 600 °C há o aumento destes parâmetros de rede. A relação Ca/P em todas as amostras sofreram diminuições, sendo que na amostra de esmalte irradiada a 7,53 J/cm2 apresentou Ca/P igual a 1,6817 e a irradiada a 13,74 J/cm2 apresentou Ca/P igual a 1,6831. A espectroscopia mostrou que os efeitos tanto do aquecimento como da irradiação laser podem ser observados principalmente nas bandas de carbonato, água adsorvida e hidroxila e que as mudanças da rede cristalográfica podem ser correlacionadas com substituições de carbonato em sítios de hidroxilas e fosfatos. Ambos os tratamentos causam também diminuição da concentração de carbonatos, sendo que este efeito ocorreu com maior intensidade nas irradiações a laser e houve ainda diminuição na quantidades de água adsorvida e hidroxilas. Todas estas alterações modificam as propriedades do material, como sua solubilidade e consequentemente influenciam na resistência à desmineralização de interesse para processos como prevenção da cárie dental e erosão dental. / The study evaluate the physical changes and/or chemical that occurs in synthetic hydroxyapatite (HAP) and in enamel under action of thermal heating in oven or laser irradiation of Er,Cr:YSGG that may cause changes in its structure to make them more resistant to demineralization aiming the formation of dental caries. The synthetic HAP was produced by reaction of solutions of Ca(NO3) and (NH4)2HPO4 with controlled temperature and pH. The enamel powder was collected from the bovine teeth. Samples of powder enamel and synthetic HAP were subjected to thermal heating in oven at temperatures of 200 °C, 400 °C, 600 °C, 800 °C and 1000 °C. For the laser irradiation of materials, were made with 5,79 J/cm2 of irradiation, 7,65 J/cm2, 10,55 J/cm2 and 13,84 J/cm2 for synthetic HAP and 7,53 J/cm2, 10,95 J/cm2, and 13,74 J/cm2 for the enamel. The samples were evaluated by X-ray diffraction (XRD) for analysis of crystallographic phases and analysis by the Rietveld method, to determine their respective proportions in the material, as well as results of changes of the lattice unit cell parameters (axisa, axis-c and volume), crystallites sizes and the occupation rate of sites of Ca and P atoms. The samples were analyzed by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), which should compositional changes due to treatment related to carbonate, phosphate, adsorbed water and hydroxyl radicals content. The infrared was used to measure the surface temperature generated by the laser beam in the solid samples of enamel. Besides the major hydroxyapatite crystallographic phases, there was formations of octacalcium phosphate (OCP) and phase of tricalcium phosphate (-TCP ) in enamel heated at 800 °C. There was reduction of the axis-a, volume and size of crystallites to the temperatures between 400 °C and 600 °C and also on laser irradiated samples. Above the temperature of 600 °C it is observed the effect in the lattice parameters. The Ca/P relation in all the samples decreased. The enamel samples irradiated by 7,53 J/cm2 showed Ca/P equal to 1,6817 and by 13,74 J/cm2 Ca/P was 1,6831. Spectroscopy results showed that both the heating and laser irradiation cause changes primarily in the bands of carbonate, water adsorbed and hydroxyl and the crystallographic changes of the lattice may be correlated with changes in carbonate in the sites of hydroxyl and phosphates. The effects of heating in oven and laser irradiation causes reduction of carbonate content, and this effect was more evident in laser irradiated samples, there was also decreases in water and adsorbed hydroxyl contents. All these changes alter the properties of the material, as its solubility and therefore affect the demineralization process and can be useful for caries prevention as well as dental erosion prevention.

Este trabalho propõe um método com objetivo de avaliar a eficiência energética de aquecedores de água residenciais de acumulação elétricos. Os aquecedores foram submetidos a um ciclo de operação simulando uma condição de uso para o cálculo da eficiência. Este ciclo de duração de um dia é composto pelas fases: produção de água quente, reaquecimento e manutenção da temperatura interna. O método foi aplicado no programa experimental e permitiu a identificação de diversos parâmetros referentes ao funcionamento dos aquecedores, tais como: perda passiva por 24 horas, produção de água quente, tempo de reaquecimento, variação da temperatura interna da água e a sua eficiência energética. / This work proposes a method with objective of evaluating the energy efficiency of electrical residential storage water heaters. The heaters were submitted to an operation cycle simulating a use condition for the calculation of the efficiency. This cycle with duration of one day is composed by the phases: hot water withdrawal, temperature recovery and standby thermal loss. The method was applied in the experimental program and it allowed the identification of several parameters regarding the operation of such heaters as: standby thermal loss per 24 hours, hot water rate output, reheating time, cyclic variation of the temperature and its energy efficiency.