Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-06-09T17:55:37Z No. of bitstreams: 1 albertodacostaassafrao.pdf: 4495135 bytes, checksum: 5ab4aaeb0158a82b55c78625e09b36ac (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-06-29T12:07:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 albertodacostaassafrao.pdf: 4495135 bytes, checksum: 5ab4aaeb0158a82b55c78625e09b36ac (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-29T12:07:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 albertodacostaassafrao.pdf: 4495135 bytes, checksum: 5ab4aaeb0158a82b55c78625e09b36ac (MD5) Previous issue date: 2008-07-18 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho realizaremos uma caracterização termo-óptica de dois politipos hexagonais de Carbeto de Silício (SiC) usando uma técnica espectroscópica conhecida como Espectroscopia de Lente Térmica (LT). Um breve resumo histórico sobre a técnica de LT e um pequeno estudo sobre semicondutores, em especial o SiC, serão apresentados. Mostraremos ainda toda a implantação da montagem experimental da LT, em detalhes, conforme realizada no Laboratório de Espectroscopia de Materiais do Departamento de Física da UFJF. Finalmente, aplicaremos a técnica para medir a difusividade térmica e a taxa de variação do caminho óptico com a temperatura (ds/dT) de nossas amostras SiC-4H e SiC-6H. Esses parâmetros trazem informações sobre como o calor se difunde pela amostra (difusividade térmica) e sobre como a amostra se deforma opticamente quando submetida a uma variação de temperatura (ds/dT). Comparações com os dados disponíveis na Literatura serão feitas para a difusividade térmica. Não há dados disponíveis sobre a taxa de variação do caminho óptico com a temperatura para o SiC. / In this work, we will accomplish the thermo-optical characterization of two hexagonal politypes of Silicon Carbide (SiC) using a spectroscopic technique known as Thermal Lens Spectroscopy (TLS). A brief summary of TLS historical evolution and a brief study about semiconductors, in special the SiC, are presented. We will also show, in details, the whole proccess of experimental setting up of the TLS, as we did in our lab. Finally, we will use the TLS techinique to measure the thermal diffusivity and the optical path change with temperature (ds/dT) of SiC-4H and SiC-6H samples. This parameters bring us information about the heat flowing through the sample (thermal diffusivity) and the optical distortion in a sample caused by a temperature change (ds/dT). We shall compare our results for thermal diffusivity with avaliable data on literature. There is no avaliable data on literature optical path change with temperature (ds/dT).

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:15:41Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7541_1.pdf: 1351525 bytes, checksum: 5cd56aedb8913ded9d1ab85795052d81 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Para uma caracterização térmica de um solo é necessária a determinação das suas propriedades térmicas, pois elas ditam como são o armazenamento e a propagação da energia térmica nos solos em função do tempo e da profundidade. O gerenciamento das propriedades térmicas é uma importante ferramenta na gestão do regime de temperatura para caracterizar o microclima local e para beneficiar a germinação das sementes e o crescimento das plantas no solo. Nesse trabalho, foi feita a caracterização térmica em dois tipos de solos na região do Agreste Meridional do Estado de Pernambuco, classificados como Latossolo Amarelo e Neossolo Regolítico. Com a finalidade de determinar as propriedades térmicas dos referidos solos, o modelo de De Vries foi utilizado para calcular a capacidade térmica volumétrica, e, para a difusividade térmica, utilizaram-se os métodos harmônico e logarítmico. Os valores encontrados da condutividade térmica variaram de 0,26 até 1,44 W.m-1.K-1, nos dois tipos de solos, situando-se dentro da faixa de valores obtidos por outros pesquisadores. A estimativa da condutividade térmica foi feita através dos modelos de Campbell e de Laurent e Chaley - Guerre. As diferenças entre os resultados obtidos e os estimados pelos modelos adotados foram muito pequenas, sugerindo que os dois modelos sejam aceitáveis para a estimativa da condutividade térmica nesses tipos de solos, em condições naturais. Portanto, os resultados apresentados aumentam a área de aplicação dos modelos matemáticos que predizem a caracterização térmica do solo, o que deverá melhorar a confiabilidade e a precisão no entendimento das relações solo-planta-atmosfera. Assim sendo, fornecem mais subsídios para um estudo de técnicas ecológicas de cultivo adequadas para esses tipos de solo

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In this work the thermal conductivity κ of Si nanowires using molecular dynamics simulations is calculated using the Müller-Plathe method. We show that at 500 K, κ for crystaline Si is 121; 557 W/mK, while for nanowires, with 54; 300 nm of length and square section of 4; 717 nm2, value is 3; 419 - 0; 053 W/mK, demonstrating a reduction of two orders of magnitude relative to crystal Si. Variations in length, diameter and temperature are studied and the results follow the macroscopic characteristics, where κ in nanowires is directly proportional to length and diameter and inversely proportional to temperature. However, an increase of 45% for κ in nanowires with growth direction [110] in relation to the directions [100] and [111] is found. The values of κ for nanowires with length 54; 300 nm and the growth direction [110] is about 4; 941 - 0; 107 W/mK, while in the direction [111] is about 3; 406 - 0; 087 W/mK. A brief study of the geometric shape of the cross section of the nanowires is performed, with a reduction of 20% is calculated on nanowires with cylindrical and rhombic section nanowires compared to same diameter and square section. The values found for κ are 2; 663-0; 043 W/mK and 2; 811-0; 038 W/mK for cylindrical nanowires and rhombohedral, respectively. / Neste trabalho é calculada a condutividade térmica κ de nanofios de Si através de simulações por dinâmica molecular, utilizando o método de Müller-Plathe. Mostramos que a 500 K, para o cristal de Si κ é igual a cerca de 121; 557 W/mK, enquanto que para nanofios, com comprimento de 54; 300 nm e seção reta quadrada de 4; 717 nm2, o valor é de 3; 419 - 0; 053 W/mK, demonstrando uma redução de duas ordens de grandeza em relação ao cristal de Si. Variações de comprimento, diâmetro e temperatura são estudadas e os resultados seguem as características macroscópicas, havendo uma relação diretamente proporcional de κ com o comprimento e o diâmetro dos nanofios e inversamente proporcional a temperatura. Entretanto, um aumento de 45% de κ nos nanofios com direção de crescimento [110] em relação às direções [100] e [111] foi encontrado. O valore de κ para nanofios com comprimento de 54; 300 nm e direção de crescimento [110] é cerca de 4; 941-0; 107 W/mK, enquanto que para a direção [111] é cerca de 3; 406-0; 087 W/mK. Um breve estudo da forma geométrica da seção reta dos nanofios é realizado, havendo uma redução de 20% calculada em nanofios com seção cilíndrica e romboédrica em comparação a nanofios de seção quadrada e mesmo diâmetro. Os valores encontrados para κ são de 2; 663 - 0; 043 W/mK e 2; 811-0; 038 W/mK para os nanofios cilíndricos e romboédricos, respectivamente.

No presente trabalho é desenvolvida uma ferramenta computacional para solução de problemas de mudança de fase sólido-líquido através da técnica de elementos finitos. Esta ferramenta permite uma abordagem integral do problema, desde a geração da malha computacional sobre o domínio de cálculo, a montagem da formulação de elementos finitos e solução do sistema algébrico resultante, até o pós-processamento gráfico dos resultados. O programa se propõe a resolver qualquer geometria bidimensional, para qualquer material de mudança de fase, sujeitos a condições iniciais e de contorno (temperatura, fluxo de calor e convecção) arbitrárias. O problema de mudança de fase é suposto controlado por condução e é adotada a formulação entálpica da equação da energia. Várias técnicas de ponderação do gradiente de entalpia em relação à temperatura são implementadas e comparadas. São analisadas as influências de parâmetros como refinamento da malha e intervalo de tempo na solução transiente sobre a precisão dos resultados.

CPL (Capillary Pumped Loop) é um sistema de transporte de calor na forma de um circuito fechado por onde circula um fluido, bombeado de pressão capilar. O calor é transportado utilizando-se os processos de evaporação e condensação que o fluido sofre ao longo do circuito. Neste trabalho, uma nova configuração de CPL é estudada experimental e teoricamente. Com o objetivo de criar uma interface fixa entre o líquido e o vapor dentro do circuito, o condensador convencional tipo serpentina é substituída por um contendo material poroso no seu interior. A idéia é ter um sistema simples, leve e confiável, sem os problemas operacionais do CPL convencional. Um protótipo é fabricado e testado em diferentes condições de operação, demonstrando a funcionalidade e indicando o desempenho deste tipo de CPL. Um modelo matemático, que simula o comportamento térmico e hidrodinâmico do dispositivo em função das condições de operação, é desenvolvido e validado com dados experimentais. Utilizando o modelo, estudam-se as características opercaionais deste sitema, incluindo levantamento das condições necessárias para operação e inicialização, identificação e caracterização do modo de operação, e análise de sensibilidade em relação aos principais parâmetros de projeto.

A utilização de novas tecnologias associada a novos materiais é uma contribuição para a indústria da construção civil diminuir o déficit habitacional e reduzir os impactos ambientais gerados pelas técnicas construtivas tradicionais. Esses novos materiais estão entre as alternativas para enfrentar a atual escassez de materiais para construção, que tem pressionado os índices de preços da construção civil em nosso país. O novogesso está entre as novas tecnologias que disputarão espaço nesse vasto mercado, em função do que oferece. A contribuição desse trabalho está centrada no estudo da condutividade térmica desse novo material e no compósito novogesso celulose, obtido a partir do gesso, produzido através de tecnologia originalmente desenvolvida no LCM / IFSC / USP. O gesso é um material com grande abundância em nosso país: jazidas minerais no Norte e Nordeste e de fosfogesso estocadas no centro-sul. O processo inovador utilizado para preparação de peças do novogesso para componentes construtivos consiste em empregar a menor quantidade de água necessária para a hidratação do gesso, o que corresponde a cerca de 20% da massa do hemihidrato. O pó umedecido é submetido à compactação por compressão uniaxial, que por sua vez, resulta em peças com propriedades mecânicas elevadas. O conhecimento da condutividade térmica desse material foi de grande importância para a avaliação do seu desempenho na construção da habitação experimental. A condutividade térmica foi medida pelo método do fio quente. Estudamos placas do novo material, tendo como variáveis o nível de compactação e o teor de fibras de celulose. A baixa condutividade térmica dessas placas influenciou o comportamento térmico dos ambientes da habitação experimental, montada por um sistema construtivo inovador. Outro aspecto avaliado foi o isolamento acústico dos ambientes da habitação experimental, que de acordo com os materiais empregados se mostrou bastante adequado. Portanto, podemos concluir pela viabilidade da construção da habitação experimental tanto do ponto de vista dos materiais empregados quanto do conforto termo-acústico e do seu baixo custo. / The use of new technologies associated with new materials is a contribution to the building industry, decreasing the housing deficit and reducing the environmental impacts generated by traditional design techniques. These new materials are alternatives to the current shortage of materials for construction, which has raised the prices of construction in our country. The novogesso is among the new technologies that will be included in the vast market in function of the offers. In this context, the present thesis focuses on the study of the thermal conductivity of this new material and the novogesso cellulose composite obtained from gypsum and produced using a technology originally developed in LCM / IFSC / USP. Gypsum is an abundant material in our country, as there are mineral deposits in the North and Northeast and phosphogypsum stored in the center-south. The innovative process used for the preparation of parts of novogesso for building components is the employment of the smallest amount of water needed for the hydration of plaster, which represents approximately 20% of the hemihydrates weight. The moistened powder is subjected to compaction by uniaxial compression, which results in parts with high mechanical properties. The Knowledge of the thermal conductivity of this material was of great importance for the assessment of its performance in the construction of an experimental prototype of housing. Its thermal conductivity was measured by hot wire technique. Plates of this new material were studied, considering the level of compaction and the content of cellulose fibers. The low thermal conductivity of the plates influences the thermal behavior of the environments of the experimental house built by an innovative constructive system. Another aspect evaluated was the acoustic behavior of the experimental environments of the house, which, according to the material used, was quite appropriate. It was possible to conclude that the experimental house is feasible for construction taking into account the materials used in its thermo-acoustic comfort and low-cost.

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:59:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 6363993 bytes, checksum: e8cfe3d37bd9a2f2218e5522ba2ddff7 (MD5) Previous issue date: 2009-08-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The analysis of properties of heat and mass transfer in foods has recently received increased attention due to its importance in modeling, and in the optimization of equipments and processes. In this work, an experimental procedure was performed with commercial-type, natural and skimmed yoghurt purchased from the local market, in order to estimate the thermal diffusivity. The experimental procedure was developed for liquid sample. The sample was placed between two metal plates. The thermal diffusivity was obtained from measurements of frontal temperature. The experimental procedure was performed in a micro-flash apparatus, model 457 LFA and thermal conductivity was determined in the calorimeter model 2920 mark TA Modulated. The results for thermal diffusivity and thermal conductivity present a good agreement with the available values from the literature. / A análise das propriedades de transferência de calor e massa em alimentos tem recebido maior atenção recentemente devida sua importância fundamental na modelagem, na otimização e nos projetos de equipamentos para processos. Neste trabalho, procedimentos experimentais foram realizados com iogurtes comerciais do tipo natural e desnatados, obtidos no mercado local com o objetivo de estimar a difusividade térmica. O procedimento experimental foi desenvolvido para líquidos entre placas metálicas e uma amostra liquida e mediu a avaliação da temperatura sobre a face frontal, a partir da qual foi obtida a difusividade térmica. O procedimento experimental foi realizado em um aparelho micro-flash, modelo LFA 457 da Netzsch e o calor específico foi determinados no calorímetro modelo 2920 Modulated marca TA. Os resultados obtidos para a difusividade térmica e condutividade térmica apresentam boa concordância com os valores disponíveis na literatura.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:09:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3962338 bytes, checksum: 03f9aed8a56ba7c74bc692ad2af0238f (MD5) Previous issue date: 2014-08-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The sustainable construction concept has attracted attention worldwide, seeing that already is against scarcity of natural resources and energy, solid waste generation and emission of gases that damage the planet increasingly. This study invetigated the possibility the use of vegetable fibers pseudostem of banana and pulp packaging of cement for the development of composites that stand out for its reinforcing properties and thermal. The use of renewable materials can help reduce the strain on the environment. Packages of Portland cement are in Kraft paper and the vast majority are discarded into the environment. However, as they contain pulp fibers (cellulose) can be used as reinforcement in matrix. To obtain the pulp coming from cement bags, they were cut into pieces and passed in a paper shredder. Then the crushed material was immersed in water and passed on an industrial blender. In mixtures prepared with the fiber banana fiber percentages of 2% and 4% and the water / gypsum ranging from 0.4 to 0.7 were tested. The trace with 4% fiber and the water / plaster 0.5 resulted in a resistance of 2.80 MPa, while the mark with 2 % fiber and 0.4 of the water / gypsum produced a composite resistor 5 , 87 MPa. It is observed that by reducing the amount of fiber in the composite and the water / plaster, resistance increased due to voids also decreased . For the optimization of mixtures made with the pulp ranged up the water / plaster. The features were always molded to a ratio of 1 kg of gypsum / 0.08 kg pulp / 0.01 retardant additive. The variation of the water / gypsum was tested to get the best strength and workability. The best water / plaster ratio is 0.7. The results obtained by the method of hot plate protected, we found good results mainly the thermal properties of composites prepared with plaster and pulp packaging of cement. The test of thermal conductivity of the composite using the hot plate method showed that decreased compared to the plaster without reinforcement. / O conceitoconstruçãosustentável tem despertado a atenção em todo o mundo, visto que já se está diante da escassez de recursos naturais e de energia, geração de resíduos sólidos e emissão de gases que danificam cada vez mais o Planeta. Este estudo investigou a possibilidade do uso de fibras vegetais do pseudocaule da bananeira e polpa de embalagens de cimento para o desenvolvimento de compósitos que se destacam por suas propriedades de reforço e térmicas.O aproveitamento de materiais renováveis pode ajudar a reduzir as agressões ao meio ambiente. As embalagens de cimento Portland são em papel tipo Kraft e na sua grande maioriasão descartadas no meio ambiente. No entanto, elas contêm fibras na forma de polpa (celulose) que podem ser utilizadas como reforço em matrizes. Para a obtenção da polpa oriunda de sacos de cimento, estes foram cortados em pedaços e passados em um triturador de papel. Em seguida o material triturado era imerso em água e passado em liquidificador industrial. Nas misturas elaboradas com a fibra de bananeira foram testadas porcentagens da fibra em 2% e 4% e relação água/gesso variando de 0,4 a 0,7. O traço com 4% de fibra e relação água/gesso 0,5 conduziu a uma resistência de 2,80 MPa, enquanto que o traço com 2% de fibra e 0,4 de relação água/gesso produziu um compósito com resistência de 5,87 MPa. Observa-se que ao diminuir a proporção de fibra no compósito e a relação água/gesso, a resistência aumentou devido aos vazios que também diminuíram. Para a otimização das misturas realizadas com a polpa variou-se relação água/gesso. Os traços foram moldados sempre para a proporção de 1 kg de gesso/0,08 kg da polpa /0,01 do aditivo retardador. A variação da relação água/gesso foi testada até se chegar nas melhores resistência e trabalhabilidade. A melhor relação água/gesso é de 0,7. Através dos resultados obtidos pelo método de placa quente protegida, constatou-se bons resultados das propriedades térmicas principalmente dos compósitos elaborados com gesso e polpa de embalagens de cimento. O teste de condutividade térmica do compósito utilizando o método da placa quente mostrou que houve redução em relação ao gesso sem reforço.

A utilização de novas tecnologias associada a novos materiais é uma contribuição para a indústria da construção civil diminuir o déficit habitacional e reduzir os impactos ambientais gerados pelas técnicas construtivas tradicionais. Esses novos materiais estão entre as alternativas para enfrentar a atual escassez de materiais para construção, que tem pressionado os índices de preços da construção civil em nosso país. O novogesso está entre as novas tecnologias que disputarão espaço nesse vasto mercado, em função do que oferece. A contribuição desse trabalho está centrada no estudo da condutividade térmica desse novo material e no compósito novogesso celulose, obtido a partir do gesso, produzido através de tecnologia originalmente desenvolvida no LCM / IFSC / USP. O gesso é um material com grande abundância em nosso país: jazidas minerais no Norte e Nordeste e de fosfogesso estocadas no centro-sul. O processo inovador utilizado para preparação de peças do novogesso para componentes construtivos consiste em empregar a menor quantidade de água necessária para a hidratação do gesso, o que corresponde a cerca de 20% da massa do hemihidrato. O pó umedecido é submetido à compactação por compressão uniaxial, que por sua vez, resulta em peças com propriedades mecânicas elevadas. O conhecimento da condutividade térmica desse material foi de grande importância para a avaliação do seu desempenho na construção da habitação experimental. A condutividade térmica foi medida pelo método do fio quente. Estudamos placas do novo material, tendo como variáveis o nível de compactação e o teor de fibras de celulose. A baixa condutividade térmica dessas placas influenciou o comportamento térmico dos ambientes da habitação experimental, montada por um sistema construtivo inovador. Outro aspecto avaliado foi o isolamento acústico dos ambientes da habitação experimental, que de acordo com os materiais empregados se mostrou bastante adequado. Portanto, podemos concluir pela viabilidade da construção da habitação experimental tanto do ponto de vista dos materiais empregados quanto do conforto termo-acústico e do seu baixo custo. / The use of new technologies associated with new materials is a contribution to the building industry, decreasing the housing deficit and reducing the environmental impacts generated by traditional design techniques. These new materials are alternatives to the current shortage of materials for construction, which has raised the prices of construction in our country. The novogesso is among the new technologies that will be included in the vast market in function of the offers. In this context, the present thesis focuses on the study of the thermal conductivity of this new material and the novogesso cellulose composite obtained from gypsum and produced using a technology originally developed in LCM / IFSC / USP. Gypsum is an abundant material in our country, as there are mineral deposits in the North and Northeast and phosphogypsum stored in the center-south. The innovative process used for the preparation of parts of novogesso for building components is the employment of the smallest amount of water needed for the hydration of plaster, which represents approximately 20% of the hemihydrates weight. The moistened powder is subjected to compaction by uniaxial compression, which results in parts with high mechanical properties. The Knowledge of the thermal conductivity of this material was of great importance for the assessment of its performance in the construction of an experimental prototype of housing. Its thermal conductivity was measured by hot wire technique. Plates of this new material were studied, considering the level of compaction and the content of cellulose fibers. The low thermal conductivity of the plates influences the thermal behavior of the environments of the experimental house built by an innovative constructive system. Another aspect evaluated was the acoustic behavior of the experimental environments of the house, which, according to the material used, was quite appropriate. It was possible to conclude that the experimental house is feasible for construction taking into account the materials used in its thermo-acoustic comfort and low-cost.

Orientador: Jose Antonio Siqueira Dias / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-11T13:05:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Roque_Wellington_M.pdf: 6339203 bytes, checksum: 18872eccdf7c33ab07b778e59d8d3d08 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A utilização de sensores é indispensável para a coleta de dados na Agricultura de Precisão, pois possibilita um estudo mais aprofundado e preciso do solo. A proposta deste trabalho é o desenvolvimento de um multi-sensor (MS) para realizar a medida do valor da condutividade elétrica do solo usando um dispositivo composto por quatro hastes paralelas tipo ¿Wenner array¿, e aproveitando a sua geometria de fabricação, realizar a medida da umidade volumétrica do solo por intermédio de um método indireto, que usa a variação da condutividade térmica do solo em função da quantidade de água nele presente. Foi também desenvolvido um sistema de medida e aquisição de dados que permite a caracterização e a calibração de sensores de umidade através de um programa em LabView e uma placa de aquisição de dados, desenvolvida a partir de uma célula de carga. Os resultados obtidos mostram que o medidor de quatro pontas tipo ¿Wenner array¿ é uma ferramenta útil e precisa para medida da condutividade elétrica do solo e a técnica de medir as variações da temperatura no solo causadas por pulsos de calor fornece dados úteis para estimar, com precisão necessária para usos agrícolas, a umidade do solo. Palavras-chave: Sensores, agricultura de precisão, condutividade elétrica do solo, condutividade térmica do solo, umidade do solo / Abstract: The implementation of precision agriculture techniques requires the use of sensors which can measure the characteristics of the soil. In this work it was designed and fabricated a multi-sensor probe, capable of measuring the electrical conductivity, the volumetric humidity, and the temperature of the soil, using a four probes device. The electrical conductivity of the soil is measured using the conventionalWenner array method, where a self-calibration circuit was designed to avoid the usually necessary initial calibration of the Wenner array. The volumetric humidity is obtained by an indirect measurement, where the thermal conductivity of the soil is evaluated by applying heat pulses in one probe of the sensor, and measuring the resulting temperature increase in an adjacent probe. It was also developed an automatic measurement and data acquisition system that allows the characterization and calibration of the sensors. The obtained results show that the Wenner array is an useful tool for measuring the electric conductivity of the soil, and that the evaluation of the thermal conductivity of the soil using heat pulses and measuring the variation of temperature can accurately determine the humidity of the soil. Keywords: Sensors, precision agriculture, electrical conductivity, thermal conductivity, soil moisture / Mestrado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Mestre em Engenharia Elétrica