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Levantamento histórico da Matriz Energética de ManausNascimento, Mário Jorge Andrade do, 92-99162-4105 18 December 2017 (has links)
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Previous issue date: 2017-12-18 / The general objective of this dissertation was to elaborate a historical survey of the energy
matrix of the city of Manaus. For this purpose, the following specific objectives were
established: to demonstrate the historical evolution of electricity production for lighting,
transportation and water supply in Manaus from 1830 to 1930; to identify the historical
demand for electricity consumption in Manaus in the transition period of fuels from 2009 to
2015; and demonstrate the results of the emission of carbon dioxide (CO2) and the changes in
the energy matrix of Manaus in that period. The problematic situation that motivated the
research, starting from the observation that, in the year 1989, the city of Manaus entered the
process of transition of its energy matrix, with the inauguration of the Balbina Hydroelectric
Plant. In 2009, natural gas was transported through the Urucu-Coari-Manaus gas pipeline,
which is gradually replacing the fuel oil consumption, complemented by the Manaus
interconnection with the National Interconnected System (SIN), which took place in 2013.
About the methodology, it is characterized as a bibliographical and documentary research.
The dissertation contemplated both qualitative and quantitative perspectives. From a
qualitative perspective, a historical survey of the energy matrix of the city of Manaus was
presented. The historical evolution of electric energy production for lighting, transportation
and water supply in the city of Manaus from 1830 to 1930 was also presented. It also
identifies the historical demand for electricity consumption in the municipality of Manaus in
the transition period of fuels from 2009 to 2015, with the results of CO2 emissions and
changes in the energy matrix. Regarding the results, it is worth noting that the energy matrix
of the State of Amazonas has improved significantly over the course of its history (1830-
1930), and in the period from 2009 to 2015. Regarding the emission of CO2, in the recent,
there was a marked reduction of pollution, above 30%. From 2014, the regression in the CO2
emission was caused by the energy consumption of the SIN. Nowadays, it may be noted that
the energy situation of the Amazon is comfortable, and it may even be said that it is the best
state has ever had. / objetivo geral dessa dissertação foi elaborar um levantamento histórico da matriz energética
da cidade de Manaus. Para tal, estabeleceram-se os seguintes objetivos específicos:
demonstrar a evolução histórica de produção de energia elétrica para iluminação, transporte e
abastecimento de água em Manaus no período de 1830 a 1930; identificar a demanda histórica
de consumo de energia elétrica em Manaus no período de transição dos combustíveis de 2009
até 2015; e demonstrar os resultados de emissão de dióxido de carbono (CO2) e as alterações
na matriz energética de Manaus nesse período. A situação problemática que motivou a
pesquisa partiu da observação do fato de que, no ano de 1989, a cidade de Manaus entrou em
processo de transição de sua matriz energética, com a inauguração da Hidrelétrica de Balbina.
No ano de 2009, chegou o gás natural, transportado pelo gasoduto Urucu-Coari-Manaus, que
gradativamente está substituindo o consumo de óleo combustível, complementado pela
interligação de Manaus ao Sistema Interligado Nacional (SIN), ocorrida a partir do ano de
2013. Quanto à metodologia, caracteriza-se como uma pesquisa bibliográfica e documental. A
dissertação contemplou a um só tempo as perspectivas qualitativa e quantitativa. Sob a
perspectiva qualitativa, apresentou-se um levantamento histórico da matriz energética da
cidade de Manaus. Sob o prisma quantitativo, apresentou-se a evolução histórica de produção
de energia elétrica para iluminação, transporte e abastecimento de água na cidade de Manaus
no período de 1830 a 1930, identificando ainda a demanda histórica de consumo de energia
elétrica no município de Manaus no período de transição dos combustíveis de 2009 até 2015,
com os resultados de emissão de CO2 e as alterações na mudança da matriz energética. No
que se refere aos resultados, destaca-se que, a matriz energética do Estado do Amazonas
melhorou de forma significativa ao longo da historia (1830-1930), e no período de 2009 até
2015. Quanto à emissão de CO2, no período mais recente, houve uma redução de poluição
acentuada, acima de 30%. A partir de 2014, a regressão na emissão de CO2, foi ocasionada
pelo consumo de energia do SIN. Atualmente, pode-se destacar que, a situação energética do
Amazonas é confortável, podendo-se até afirmar que, é a melhor, que o Estado já teve.
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Importância da ginástica laboral na qualidade de vida dos trabalhadores: percepções e análise em uma empresa na cidade de Manaus92-98123-3776 19 December 2017 (has links)
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Previous issue date: 2017-12-19 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The quality of life of workers is now considered an important part of an
organization's performance. Tired and weary workers are more susceptible to
diseases that directly affect performance and productivity. This work is about an
evaluation of a program of Work Gymnastics in the company "Social Service of
Industry" (SESI). The main objective of this work is to analyze the Labor Gymnastics
program with emphasis on the functional performance and personal changes of the
employees. A review of the literature on the Labor Gymnastics was carried out where
it was possible to highlight the particularities of the practice of exercises during the
work period. An electronic questionnaire was carried out with a population of 85
employees. As a result, it was evidenced in the scientific article that the Labor
Gymnastics program developed in the company for more than a year gives
administrative and operational employees improvement in their functional
performance as well as changes in some aspects of the lifestyle: food and health. / A qualidade de vida dos trabalhadores é considerada hoje uma parte
importante para o desempenho de uma organização. Trabalhadores cansados e
fatigados estão mais propícios a doenças que afetam diretamente o desempenho e
a produtividade. Este trabalho trata-se de uma avaliação de um programa de
Ginástica Laboral na empresa “Serviço Social da Indústria” (SESI). O objetivo
principal deste trabalho é analisar o programa de Ginástica Laboral com ênfase no
desempenho funcional e mudanças pessoais dos funcionários. Foi realizada uma
revisão da literatura sobre a Ginástica Laboral onde foi possível evidenciar as
particularidades da prática de exercícios durante o expediente de trabalho. Foi
realizado um questionário eletrônico com uma população de 85 funcionários. Como
resultado, foi evidenciado no artigo científico que, o programa de Ginástica Laboral
desenvolvido na empresa a mais de um ano proporciona aos colaboradores
administrativos e operacionais melhoria no seu desempenho funcional como também
mudanças em alguns aspectos do estilo de vida: alimentação e saúde.
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Estabilização de solo tropical argiloso com cimento e zeólito sintético como solução em pavimentação no AmazonasAlmeida, Daniel Jardim, (92) 99368-5087 29 March 2018 (has links)
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Previous issue date: 2018-03-29 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Atypical situations in Amazonas State, which contribute to the accelerated deterioration of conventional pavements, raise the need to develop specific paving solutions. This work aims to identify changes of the mechanical and microstructural properties of tropical soil with cement (8.20%) and chemical additive based on synthetic zeolite, called Roadcem® (RC) at different rates (0%, 0.087% and 0.174%). Changing its moisture condition during compaction (0%, 30% and 60% of optimum moisture) and different curing conditions (wet, submerged and under cycles of durability), in order to represent the expected conditions of the execution. After extensive characterization of the materials used, non-confined compression tests and diametral compression stress, mass loss through the durability test and investigation of microscopic changes were performed. Systematic procedures for soil stabilization work with cement and RC are also proposed. An experimental stretch was built, structural design developed and its mechanical performance evaluated. A regression model considering the results of compressive strength of the material for condition of curing under cycles of durability (R² = 0.85) indicated maximum resistance predicted for 0.174 % RC and 0% increase of moisture, in the value of 5, 97 MPa. With excess water, the chemical reactions that promote the greatest interaction between the grains do not occur at the same intensity. Rates of 0.174% RC reduced the mass loss to 0.6% for samples molded at optimal moisture in the durability test. Ettringite crystals and lower occurrence of fractures was observed only in samples with RC additive in microstructural analysis. The proposed work procedures describe in a broad way the steps to be successful in the execution of subgrade soil stabilization with cement and RC additive. The resistance of the samples extracted from the experimental section reach 3,01 MPa after 28 days curing and the track presented with no surface cracks evolution. Thus, the results indicated that RC additive contributed with mechanical properties conservation under studied conditions. / Situações atípicas no estado do Amazonas, que contribuem para a deterioração acelerada dos pavimentos convencionais, despertam a necessidade de desenvolver soluções específicas. Este estudo buscou identificar as alterações nas propriedades mecânicas e microestruturais de solo tropical com cimento (8,20 %) e aditivo químico a base de zeólito sintético, denominado Roadcem® (RC) em diferentes taxas (0 %, 0,087 % e 0,174 %). Os teores de umidade na compactação foram variados em 0 %, 30 % e 60 % da umidade ótima. O processo de cura foi realizado de três formas: via úmida, submersa e sob ciclos de molhagem e secagem. Após caracterização dos materiais, realizou-se ensaios de compressão não-confinada e tração por compressão diametral, perda de massa pelo ensaio de durabilidade e investigação das alterações microscópicas. Adicionalmente, foi proposto procedimentos sistemáticos de execução de obra de estabilização do solo de subleito com cimento e RC. Um trecho experimental foi construído, projeto estrutural desenvolvido e seu desempenho mecânico avaliado. Um modelo de regressão, considerando os resultados de resistência à compressão do material, indicou máxima resistência predita para condição de cura sob ciclos de durabilidade (R² = 0,85), com 0,174 % de RC e 0 % de acréscimo de umidade, no valor de 5,97 MPa. Nas amostras com excesso de água, as reações químicas que promovem a maior interação entre os grãos não ocorrem na mesma intensidade. No ensaio de durabilidade, amostras com 0,174 % de RC reduziram a perda de massa em 0,6 % para as moldadas na umidade ótima e indicou redução na taxa de absorção para todas umidades na compactação. Cristais de etringita e menor ocorrência de fraturas foi observada apenas em amostras com aditivo RC. Os procedimentos de obra propostos descreveram de maneira ampla as etapas afim de obter sucesso na execução de estabilização de solos de subleito. A resistência à compressão das amostras extraídas do trecho experimental obteve média de 3,01 MPa para 28 dias e não houve evolução de trincas superficiais. De modo geral, os resultados indicaram que a adição do aditivo RC contribui com a conservação das propriedades mecânicas nas condições estudadas.
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Otimização da função de avaliação de Dominó de 4 pontas utilizando Algoritmo genéticoAntonio, Nirvana da Silva, 3236-2686 21 December 2011 (has links)
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Previous issue date: 2011-12-21 / FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / The 4-sided dominoes game, popular in Amazonas State, is a variation of the dominoes game
probably originated in China. In the 4-sided dominoes, the matches are disputed between two
teams and the players must elaborate strategies based in three main objectives: scoring,
facilitate the future moves of the team and hinder the opponents’ moves. On the other hand, at
anytime the players have knowledge about the pieces held by the other players, which
characterizes the dominoes as an imperfect information game, where the search in the solution
space is more complex than in perfect information games. This work presents the
development of an intelligent agent for the 4-sided dominoes game, in which the choice of the
moves is done through an evaluation function. The evaluation function is based on
information about the present game state to make the selection of the moves according to the
objectives of the game. We proposed four possible strategies to be adopted by the intelligent
agent for the 4-sided dominoes game: a strategy that considers the three main objectives
simultaneously, a strategy that prioritizes only the player himself, a strategy that prioritizes
only the partner and a strategy that only aims to block the opponents’ moves. By prioritizing
different objectives of the game, each strategy is represented by a distinct evaluation function.
The selection of the optimal coefficients for these evaluation functions was made using
Genetic Algorithms, a search technique inspired by Darwin’s Theory of Evolution. The
evaluation criterion used to determine the best solution was the number of wins in 5,000
matches of dominoes and the optimizations were divided in three steps. Initially, for each
strategy, the genetic algorithm maximized the number of wins against a team that adopted the
basic strategy. In the second step, the strategies were optimized by playing against
themselves, where the opponent team used the coefficients optimized in the first step. In the
last step, each strategy was optimized against the other three, where these used the
coefficients optimized in the second step. Due to the stochastic nature of the genetic
algorithm, all optimizations were performed 10 times, allowing the mean and standard
deviation of the results to be obtained. With these informations, statistical tests were applied
in order to determine the significance of the number of wins. The test showed that two
strategies achieved better results than those obtained by the function developed in a previous
work. Comparing the performance between the four proposed strategies, we concluded that
the strategy covering the three main objectives of the game is superior to the others; the
strategies that emphasize only one team player have equivalent performance; and the strategy
that focuses only on hinder the opponents’ have inferior performance to the previous ones.
The best strategy optimized in this work was also evaluated against teams formed by human
players. Against experienced players, the strategy did not show satisfactory performance,
winning only 32% of matches. Nevertheless, against casual players, the intelligent agent won
in 78% of the disputed matches. / O dominó de 4 pontas, popular no Estado do Amazonas, é uma variação do jogo de dominó
possivelmente originado na China. No dominó de 4 pontas, as partidas são disputadas entre
duas duplas e os jogadores devem elaborar estratégias baseadas em três objetivos principais:
pontuar, facilitar jogadas futuras da dupla e dificultar as jogadas dos adversários. Porém, em
nenhum momento os jogadores tem conhecimento sobre as peças em posse dos demais
jogadores, o que caracteriza o dominó como um jogo de informações imperfeitas, onde a
busca no espaço de soluções é uma tarefa mais complexa do que em jogos de informações
perfeitas. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um agente inteligente para o jogo de
dominó de 4 pontas, cuja escolha das jogadas é feita através de uma função de avaliação. A
função de avaliação se baseia em informações sobre o estado presente de jogo para realizar a
escolha das jogadas de acordo com os objetivos do jogo. Foram propostas quatro possíveis
estratégias a serem adotadas pelo agente inteligente para o dominó de 4 pontas: uma estratégia
que considera os três objetivos principais simultaneamente, uma estratégia que prioriza
apenas o próprio jogador, uma estratégia que prioriza apenas o parceiro de dupla e uma
estratégia que somente visa bloquear as ações adversárias. Por priorizarem diferentes
objetivos do jogo, cada estratégia é representada por uma função de avaliação distinta. A
escolha dos coeficientes ótimos para estas funções de avaliação foi realizada utilizando
Algoritmos Genéticos, uma técnica de busca inspirada na Teoria da Evolução de Darwin. O
critério de avaliação usado para determinar a melhor solução foi o número de vitórias em
5000 partidas de dominó e as otimizações foram divididas em três etapas. Inicialmente, para
cada estratégia, o algoritmo genético maximizou a quantidade de vitórias contra uma dupla
que adotava a estratégia básica de jogo. Na segunda etapa, as estratégias foram otimizadas
jogando contra elas mesmas, onde a dupla adversária usou os coeficientes otimizados na
primeira etapa. Na última etapa, cada estratégia foi otimizada contra as outras três, onde estas
utilizavam os coeficientes otimizados na segunda etapa. Devido à natureza estocástica do
algoritmo genético, todas as otimizações foram executadas 10 vezes, permitindo que a média
e desvio-padrão dos resultados fossem obtidos. Com estas informações, foram aplicados
testes estatísticos para determinar a significância da quantidade de vitórias. O teste mostrou
que duas estratégias alcançaram resultados superiores à função desenvolvida em um trabalho
anterior. Comparando o desempenho entre as quatro estratégias propostas, concluiu-se que a
estratégia que abrange os três objetivos de jogo é superior às demais, as estratégias que
priorizam apenas um jogador da dupla apresentam desempenho equivalente e a estratégia que
se foca apenas em atrapalhar os adversários possui desempenho inferior às anteriores. A
melhor estratégia otimizada nesta pesquisa também foi avaliada contra duplas formadas por
jogadores humanos. Contra jogadores experientes, a estratégia não apresentou desempenho
satisfatório, ganhando apenas 32% das partidas. Porém, contra jogadores casuais, ganhou em
78% dos jogos disputados.
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Diagnóstico da Logística da Movimentação de carga no AmazonasSilva, Hércules André da Costa e, 92-8127-1271 18 December 2008 (has links)
Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-06-28T13:57:44Z
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Previous issue date: 2008-12-18 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Indisponível / Indisponível
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Desenvolvimento de um sistema automatizado baseado na adoção de Dispositivo Móvel para auxiliar o automanejo da asma em adultosSilva, Thales Araújo da, 92-98107-4343 17 April 2018 (has links)
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Previous issue date: 2018-04-17 / Asthma is a chronic disease associated with airway hyperresponsiveness and variable airflow obstruction, with symptoms such as shortness of breath, chest tightness and coughing. The World Health Organization estimates that there are 235 million asthmatics in the world. One of the major difficulties in treatment is to establish the level of asthma control. Lack of knowledge of the level of control itself may adversely affect treatment. International and national guidelines point to self-management as the best way to follow up asthma treatment and measure the level of control. To perform this self-management, patients should complete a questionnaire about the history of their symptoms and perform a peak expiratory flow test, determining the level of control. One of the questionnaires used is the Asthma Control Questionnaire (ACQ). However, using current techniques using a written questionnaire reduces the interest to measure the level control and adherence to treatment. This work proposes a system based on the adoption of mobile device to promote tools with the objective of assisting the self-management of asthma. The system consists of an application on the Android® platform in which the patient can fill the ACQ questionnaire, a WEB platform for the physician to follow data generated by patients and Firebase® services to manage the services online. In a preliminary test, 22 people used the application for 4 weeks. A survey of 9 people in this group pointed out that 89% would use the system regularly. The proposed system may contribute positively to the treatment of asthma by providing tools to aid self-management. / A asma é uma doença crônica associada à hiperresponsividade das vias aéreas e obstrução variável do fluxo aéreo, tendo como principais sintomas a falta de ar, aperto no peito e tosse. A Organização Mundial de Saúde estima que existam 235 milhões de asmáticos no mundo. Uma das principais dificuldades no tratamento é estabelecer o nível de controle da asma. A falta de conhecimento do próprio nível de controle pode influir negativamente no tratamento. As diretrizes internacional e nacional apontam o automanejo como a melhor forma de tratamento de rotina da asma e determinação do nível de controle. Para realizar este automanejo, os pacientes devem preencher um questionário sobre o histórico dos seus sintomas e realizar um teste de pico de fluxo expiratório e a partir destes determinar seu nível de controle regularmente. Um dos questionários utilizado é o Asthma Control Questionnaire (ACQ). No entanto, o uso de técnicas atuais utilizando um questionário por escrito reduz o interesse pela avaliação do controle com impacto na aderência ao tratamento. Este trabalho propõe um sistema baseado na adoção de dispositivo móvel para promover ferramentas com o objetivo de auxiliar o automanejo da asma. O sistema é constituído de um aplicativo em plataforma Android®, na qual o paciente pode preencher o questionário ACQ, uma plataforma WEB para que o médico acompanhe os dados gerados pelo paciente e serviços do Firebase® para gerenciar os serviços online. Em um teste preliminar, 22 pessoas utilizaram o aplicativo durante 4 semanas. Uma pesquisa realizada com 9 pessoas deste grupo, apontou que 89% utilizariam o sistema regularmente. O sistema proposto pode vir a contribuir positivamente no tratamento da asma fornecendo ferramentas para auxiliar o automanejo.
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A incorporação do robô humanoide NAO, no processo de ensino e aprendizagem de matemática para crianças com necessidades especiais: um recurso tecnológicoSilva, Edino Ramos da, 92-99105-1170 20 December 2017 (has links)
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Previous issue date: 2017-12-20 / Over time with technology has made significant progress with computer programs,internet computers and others.Unleashing changes in the lifestyle of each individual.In this context, more fantastic machines are evident,such as robots, which were once technologies used only in industries with a purpose to increase production and accuracy by improving quality. Over time, robots take on a very different and important role in education.In this work, we insert as a support tool for the teaching of mathematics,one of the most advanced technologies in education:the humanoid robot NAO, which can be programmed and directed to the teaching of children,youth and adults, it is an innovation for inclusion of the special students of the school Professor Regina Vitória Pires Muniz. It was observed that with the presence of the robot the students became more assiduous and participative. / Ao longo dos tempos a tecnologia teve avanço significante com programas computacionais, computadores, internet e outros. Desencadeando mudanças no estilo de vida de cada indivíduo. Neste contexto, são evidentes máquinas mais fantásticas, tais como os robôs, que outrora eram tecnologias usadas somente nas indústrias com finalidade em aumentar a produção e precisão aperfeiçoando a qualidade. Com o passar dos tempos, os robôs adquirem um papel bem diferente e muito importante na educação. Neste trabalho, nós inserimos como ferramenta de apoio para o ensino da matemática, uma das mais avançadas tecnologias na educação: o robô humanoide NAO, o qual pode ser programado e direcionado ao ensino de crianças, jovens e adultos, o mesmo constitui uma inovação para inclusão dos alunos especiais da escola Professora Regina Vitória Pires Muniz. Foi observado que com a presença do robô os alunos passaram a ser mais assíduos e participativos.
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Aplicação de ferramentas da qualidade para a melhoria da prestação do serviço de avaliação quantitativa de agentes químicos em duas empresas do PIMViveiros Júnior, Antônio Laurindo, 92-99313-6780 07 April 2017 (has links)
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Previous issue date: 2017-04-07 / The Coexistence with chemical substances in the current days finishes being obligator and
permanent, being particularly important for the involved workers in productive and industrial
processes. The risk and the danger that are related with chemical substances must be worked
in its some dimensions, amongst which if it detaches the quantitative evaluation of chemical
agents in the work environment. However, to improve the rendering of services of quantitative
evaluation of chemical agents in the industry has been a problem due to some factors, such as:
the delay in the accomplishment of the collections and the emission of the realtórios With this,
the time of reply of the evaluated results can delay, impactando directly in the taking of
decisions. This work had the objective to improve the process of rendering of services in the
area of quantitative evaluation of chemical agents. For in such a way, three tools of the quality
had been applied: PDCA, Mapping of Processes and 5W2H, aiming at to identify the main
difficulties, existing conflicts and gargalos in the installment of this service. Everything this to
improve the quality and to reduce the time of delivery of the results to the customer. Also
contributing, of direct form, for the taking of decisions in relation to the prevention of the health
of the worker. The study it was carried through in two companies of the same branch of
activities of the Industrial Polar region of Manaus - PIM, with focus in the improvement of the
points of conflicts during the accomplishment of this service. After the plicação of the tools, was
evidenced a reduction of the stated period of 60 days for 44,5 days, what it is equivalent
25.83% of time reduction. The results had confirmed the efficiency of the tools and the applied
methodology. / A convivência com as substâncias químicas nos dias atuais acaba sendo obrigatória e
permanente, sendo particularmente importante para os trabalhadores envolvidos em processos
produtivos e industriais. O risco e o perigo que estão relacionados com as substâncias
químicas devem ser trabalhados nas suas várias dimensões, dentre as quais se destaca a
avaliação quantitativa de agentes químicos no ambiente de trabalho. No entanto, melhorar a
prestação de serviço de avaliação quantitativa de agentes químicos na indústria tem sido um
problema devido a vários fatores, tais como: a demora na realização das coletas e na emissão
dos realtórios Com isso, o tempo de resposta dos resultados avaliados pode demorar,
impactando diretamente nas tomadas de decisões. Esse trabalho teve o objetivo de melhorar o
processo de prestação de serviço na área de avaliação quantitativa de agentes químicos. Para
tanto, foram aplicadas três ferramentas da qualidade: PDCA, Mapeamento de Processos e
5W2H, visando identificar as principais dificuldades, conflitos e gargalos existentes na
prestação deste serviço. Tudo isso para melhorar a qualidade e reduzir o tempo de entrega dos
resultados ao cliente. Contribuindo também, de forma direta, para a tomada de decisões em
relação à prevenção da saúde do trabalhador. O estudo foi realizado em duas empresas do
mesmo ramo de atividades do Polo Industrial de Manaus - PIM, com foco na melhoria dos
pontos de conflitos durante a realização deste serviço. Após a plicação das ferramentas, foi
constatada uma redução do prazo de 60 dias para 44,5 dias, o que equivale a 25,83% de
redução de tempo. Os resultados confirmaram a eficiência das ferramentas e da metodologia
aplicada.
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Utilização de Nanopartículas de Óxido de Ferro no processo Foto-Fenton heterogêneoMattos, Marcus Renato Pinheiro, 99221-2449 03 August 2018 (has links)
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Previous issue date: 2018-08-03 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The discharge of organic pollutants in land surface and wastewater soils is harmful to
human health and the aquatic environment. At this juncture, Advanced Oxidative Processes
(AOP’s) are attractive options, since they have in their essence the formation of hydroxyl
radicals (HO•) that act as oxidants in the elimination of contaminants. The AOP’s offer different
routes, among them, it is possible to highlight the heterogeneous Photo-Fenton process when
using a semiconductor in the solid state, such as iron oxide in the hematite phase (α-Fe2O3) in
combination with hydrogen peroxide (H2O2) under visible light irradiation. Thus, the objective
of this work was to synthesize iron oxide (Fe2O3) nanoparticles by the polymer precursors
method (Pechini), varying the calcination temperature, and characterize them using the
techniques of Thermogravimetry (TGA / DTG), X-Ray Fluorescence (FRX), X-Ray
diffractometry (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), Fourier Transform Infrared
Spectroscopy (FTIR) and Diffuse Reflectance Spectroscopy (DRS). As well as investigating
the degradation of the Methylene Blue (MB) dye through the heterogeneous Photo-Fenton
process by means of a 35W Xenon Lamp, a glass beaker containing 40 mL of the MB dye at
10 mg.L-1
, adding H2O2 around 0 to 1% of the volume of the MB solution, beside that to adding
20 mg of the samples synthesized in the system that was under constant stirring. Therefore,
aliquots were taken at regular intervals for analysis on the UV-Vis spectrophotometer. Thus,
by means of the XRD technique, the presence of the hematite (α - Fe2O3) phase was confirmed
in the samples obtained. In addition, it was found that using 200 microliters of H2O2 in the
system, higher efficiency was achieved for all samples, so that the calcined at 1000 °C degraded
91.764% of the AM dye within 1 hour. Thus, the results indicated the feasibility of the Pechini
method to obtain α - Fe2O3 nanoparticles and their use in the heterogeneous Photo - Fenton
process in the visible light, since this represents 46% of the solar irradiation on the terrestrial
surface, which makes its application attractive for the degradation of organic contaminants in
waste water. / O despejo de poluentes orgânicos tanto em solos da superfície terrestre como em águas
residuais é prejudicial à saúde humana e ao meio aquático. Nessa conjuntura, os Processos
Oxidativos Avançados (POA’s) são opções atrativas, pois possuem na sua essência a formação
de radicais hidroxila (HO•) que atuam como oxidantes na eliminação desses contaminantes. Os
POA’s oferecem diferentes rotas, dentre essas, pode-se destacar o processo Foto-Fenton
heterogêneo perante o emprego de um semicondutor no estado sólido, tal como o óxido de ferro
na fase hematita (α - Fe2O3) em combinação com o peróxido de hidrogênio (H2O2) sob
irradiação à luz visível. Dessa forma, o objetivo desse trabalho foi sintetizar nanopartículas de
óxido de ferro (Fe2O3) pelo método dos precursores poliméricos (Pechini), variando a
temperatura de calcinação, e caracterizá-las por meio das técnicas de Termogravimetria
(TGA/DTG), Fluorescência de Raios X (FRX), Difratometria de Raios X (DRX), Microscopia
Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia na região do Infravermelho com Transformada
de Fourier (FTIR) e Espectroscopia de Reflectância Difusa (ERD). Assim como, investigar a
degradação do corante Azul de Metileno (AM) através do processo Foto-Fenton heterogêneo
por intermédio de uma lâmpada de Xenon 35W, e um béquer de vidro contendo o corante AM
a 10 mg.L
-1
, adicionando H2O2 em torno de 0 a 1% dentre o volume da solução de AM, além
de acrescentar 20 mg das amostras sintetizadas no sistema que se encontrava sob agitação
constante. Por conseguinte, foram retiradas alíquotas em intervalos regulares para a realização
de análises por meio da técnica espectrofotômetria UV-Vis. Assim, por meio da técnica de DRX
foi confirmada a presença da fase hematita (α - Fe2O3) nas amostras obtidas. Além disso, foi
constatado que utilizando 200 microlitros de H2O2 no sistema, alcançou-se uma maior eficiência
para todas as amostras, de forma que aquela calcinada a 1000 ºC degradou 91,764% do corante
AM no período de 1 hora. Dessa maneira, os resultados indicaram a viabilidade do método de
Pechini para a obtenção de nanopartículas de α - Fe2O3 e o seu emprego no processo FotoFenton
heterogêneo a luz visível, visto que essa representa 46% da irradiação solar na superfície
terrestre, o que torna atrativo a sua aplicação para a degradação de contaminantes orgânicos em
águas residuais.
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Modelo Elétrico Alternativo e Circuito de Condicionamento com Compensação do efeito da Temperatura para Sensores ISFET sensíveis a pH / Alternative Electrical Model and Temperature Efificient Conditioning Circuit pH Sensitive ISFET SensorsSilva, Luciano Lourenço Furtado da, 92992679093 29 June 2018 (has links)
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Disponível o modelo em http://biblioteca.ufam.edu.br/servicos/teses-e-dissertacoes
Dúvidas: ddbc@ufam.edu.br on 2018-10-19T12:54:42Z (GMT) / Submitted by Luciano Silva (lucianonilx@gmail.com) on 2018-10-19T15:23:11Z
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Previous issue date: 2018-06-29 / In recent decades, special attention has been paid to the study of silicon-based biosensors in the field of bioanalytical applications, due to their favorable operating characteristics, which include: good sensitivity, processing speed, miniaturization and low cost. Among these, the Ion Sensing Field Effect Transistor (ISFET) is one of the most popular biosensors and is regarded as the first miniaturized silicon-based chemical sensor. The ISFET conventionally used as a pH sensor has been widely used to measure the concentration of hydrogen ions of a substance (H + or OH-) [1] [2].
This work presents an alternative model for ISFET sensors based on the simulation limitations of the classic model presented by Martinoia [3] [4]. The alternative model can be used in both permanent and transient regime simulations, including also the effect of temperature, where it is desired to investigate the electrical signal resulting from a reading circuit used for the initial treatment of the signal transduced by a pH sensitive ISFET sensor. The electrochemical stage of an ISFET is responsible for emulating the device's ion sensitivity. The alternative model is able to represent this stage through a simpler circuit topology than those found in the literature, without loss of generality. The simulation results using the proposed ISFET model are compatible with those presented in the literature, thus affirming its effectiveness.
This work also presents a signal conditioning circuit for ISFET sensors sensitive to pH with temperature compensation. As compared to the conventional circuit topologies found in the literature, besides the temperature effect compensation, the proposed analog interface has at least two advantages. The first is related to simplicity and, consequently, to the reduced size of the circuit; the second is the additional gain conferred to the sensor output signal. Its performance was investigated through simulations performed in SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasys) simulator using the BSIM3v3 models. The BSIM3 (Berkeley Short Channel Insulated field effect transistor Model) models are public models developed at the University of Berkeley, California; such models are widely used in simulations of analog and digital circuits that use MOS devices of submicron dimensions.
The conventional reading circuit topologies for ISFET sensors do not confer sensitivity gain and have their output limited to the sensitivity of the transducer element, as predicted by the Nernst model [2] and observed by Martinoia [3] [4]. The simulation results show that in its basic design, the circuit topology proposed in this work grants additional gains to the sensor output signal, increasing its sensitivity up to forty times the theoretical limit of Nernst; in an alternative design the gain granted reaches up to ten times the sensor limit, but with the compensation of the effect of the temperature. / Nas últimas décadas, uma atenção especial vem sendo dada ao estudo de biosensores baseados em silício no campo de aplicações bioanalíticas, devido as suas características favoráveis de operação que incluem: boa sensibilidade, velocidade de processamento, miniaturização e baixo custo. Entre estes, o Transistor de Efeito de Campo Sensível a Íons (ISFET) é um dos biosensores mais populares e é tido como o primeiro sensor químico à base de silício miniaturizado. O ISFET utilizado convencionalmente como sensor de pH, tem sido amplamente utilizado para medir a concentração de íons de hidrogênio de uma substância (H+ ou OH-) [1] [2].
Este trabalho apresenta um modelo alternativo para sensores ISFET com base nas limitações de simulação do modelo clássico apresentado por Martinoia [3] [4]. O modelo alternativo pode ser empregado tanto em simulações de regime permanente quanto transientes, incluindo também o efeito da temperatura, onde se deseja investigar o sinal elétrico resultante de um circuito de leitura utilizado para o tratamento inicial do sinal transduzido por um sensor ISFET sensível a pH . O estágio eletroquímico de um ISFET é responsável por emular a sensibilidade a íons do dispositivo. O modelo alternativo é capaz de representar esse estágio por meio de uma topologia de circuito mais simples do que as encontradas na literatura, sem perda de generalidade. Os resultados de simulação empregando o modelo de ISFET proposto são compatíveis com os apresentados na literatura, afirmando assim sua eficácia.
Este trabalho apresenta ainda um circuito de condicionamento de sinais para sensores ISFET sensíveis a pH com compensação do efeito da temperatura. Quando comparada às topologias de circuito convencionais encontradas na literatura, além da compensação do efeito de temperatura, a interface analógica proposta apresenta pelo menos duas vantagens. A primeira está relacionada à simplicidade e, consequentemente, ao tamanho reduzido do circuito; o segundo é o ganho adicional conferido ao sinal de saída do sensor. Seu desempenho foi investigado através de simulações realizadas em simulador SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasys) utilizando os modelos BSIM3v3. Os modelos BSIM3 (Berkeley Short channel Insulated field effect transistor Model) são modelos públicos desenvolvidas na Universidade de Berkeley, Califórnia; tais modelos são amplamente utilizados em simulações de circuitos analógicos e digitais que se utilizam de dispositivos MOS de dimensões submicrométricas.
As topologias de circuitos de leitura convencionais para sensores ISFET não conferem ganho de sensibilidade e têm sua saída limitada à sensibilidade do elemento transdutor, conforme previsto pelo modelo de Nernst [2] e observado por Martinoia [3] [4]. Os resultados de simulação mostram que em sua concepção básica, a topologia de circuito proposta neste trabalho concede ganhos adicionais ao sinal de saída do sensor, aumentando sua sensibilidade em até quarenta vezes o limite teórico de Nernst; numa concepção alternativa o ganho concedido chega a até dez vezes o limite do sensor, mas com a compensação do efeito da temperatura.
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