Orientador: Edson Correa da Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-09-26T16:23:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_JosedeRibamar_D.pdf: 1385748 bytes, checksum: d1af3090112d10ed45cfb61f9fecb704 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: O estudo das propriedades térmicas de materiais é uma das áreas que nos últimos anos têm sido objeto de muitas pesquisas, tanto pela indústria, principalmente a e alimentos, como por instituições acadêmicas. Várias são as técnicas que podem ser aplicadas em tais estudos, sendo que mais recentemente as técnicas fototérmicas têm sido muito usadas nessa linha de pesquisa. Nesse trabalho de tese foi usada uma das técnicas fototérmicas conhecida como fotopirelétrica. Devido à forma simples de aplicabilidade dessa técnica, e os bons resultados obtidos com a mesma em materiais líquidos e pastosos, ela vem sendo aperfeiçoada constantemente nos últimos anos. Nessa tese propomos uma metodologia nova para a determinação de parâmetros térmicos usando a técnica fotopirelétrica. A nova proposta têm como base o uso de dois sensores pirelétricos para a determinação simultânea dos parâmetros difusividade e efusividade térmicas. Esses parâmetros são relevantes quando a caracterização térmica dos materiais é desejada.A metodologia foi aplicada a diversos sistemas, como margarinas e óleos, tanto pela configuração convencional, de um sensor, como pela proposta que desenvolvemos. Esses estudos foram realizados, como função da temperatura e o tempo de aquecimento e permitiram,além da obtenção dos parâmetros térmicos dos materiais, a detecção de transição de fase. O sistema construído permite, também,a obtenção de espectros ópticos dos materiais líquidos e pastosos / Abstract: The materials thermal properties investigation is an area which has been largely applied to many research projects both in academic and industrial sectors,in the last case mainly in the food companies.Among several techniques the photothermal ones have been widely employed to this research branch,in the recent years.In this thesis it was used one photothermal configuration based on the thermal wave detection by a pyroeletric sensor,namely,photopyroeletric technique-PPE.Due to its simplicity, reliability and sensitivity when applied to liquid and pasty materials it is being rapidly developed. This work is proposing a new photopyroeletric methodology to determine simultaneously the thermal parameters diffusivity and effusivity,based in the use of two sensors.The two cited parameters allow the determination of the sample thermal conductivity and speci .c heat,a more dealt thermal parameter, provided we know about density. The methodology was applied successfully to margarine and some oils using both the conventional one-sensor photopyroeletric configuration and our two-sensors proposal. Experiments were carried out as a function of temperature and heating time what allowed the determination of the thermal parameters and phase transition detection as well.The apparatus permits also the achievement of the optical spectra,absorption and/or transmission,for liquids and pasty materials. One presents results for pasty samples in the visible and in the near infra-red spectral regions / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Edson Correa da Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-09-26T17:36:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Guimaraes_AndreOliveira_M.pdf: 2255240 bytes, checksum: 01c58731bfeea104f82fd18b44d26d19 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: O estudo de propriedades térmicas e espectroscópicas de materiais tem despertado o interesse não só no meio acadêmico, mas também entre diversos setores industriais. Muitas são as técnicas que possibilitam este tipo de pesquisa, porém as técnicas fototérmicas têm demonstrado extrema eficiência para uma diversidade enorme de estudos e materiais. O foco do trabalho é justamente apresentar potencialidades de algumas destas técnicas. Foi feita a descrição e caracterização de um aparato experimental que possibilita estudos de espectroscopia a partir de duas formas de detecção. Espectros de transmissão e absorção foram obtidos a partir da detecção fotopiroelétrica e fotoacústica, respectivamente, evidenciando a sensibilidade deste espectrômetro fototérmico. Um estudo sobre margarinas mostrou a sensibilidade da técnica fotopiroelétrica ao investigar o processo da quebra de emulsão para experimentos com variação¸ de temperatura. A técnica de Radiometria Infravermelho indicou que a margarina apresenta uma estrutura de camadas, tanto para a temperatura ambiente quanto para uma temperatura acima da transição de fase, e que neste caso, a concentração de gorduras é relevante. Através da configuração fotopiroelétrica de duplo sensor foi possível caracterizar termicamente um conjunto de amostras de polipropileno, carregadas com diferentes porcentagens de microesferas ocas de vidro. Obteve-se a esperada redução na condutividade do material, em função da inserção destas esferas, o que não foi possível por nenhuma outra técnica / Abstract: The study of thermal and spectroscopic properties of several sorts of materials has been increasing in interest both in the academy and in the industrial sector. There are several techniques able to develop these studies. In this thesis photothermal techniques were applied and its potentiality demonstrated. Among the photothermal techniques the photoacoustic and the photopyroelectric configurations were used as main techniques for spectroscopic purposes, allowing the obtainment of the optical spectra, from absorption and from transmission as well. The description and the characterization of a suitable apparatus for this purpose were presented. Margarine was studied showing the ability of the photopyroelectric methodology in the measurement of the thermal properties (diffusivity and effusivity) and in the detection of temperature dependent structural modifications, as melting and emulsion break as well. From frequency dependent photothermal infrared radiometry data it was possible to show that margarine presents a layered structure both for room temperature and above the transition point. Furthermore it was observed different effects for different fat content samples. Finally, we have applied for the first time the DSPPE configuration in the simultaneous determination of the thermal properties of a solid sample. Specifically, samples of a polymer composite based in the polypropylene material with hollow glass microspheres, for different proportions of microspheres were studied. It was possible to obtain the thermal conductivity of the samples from simultaneous measurement of the thermal diffusivity and effusivity. We have found a diminution in the conductivity of the samples increasing the hollow glass microspheres content, showing an increase of the thermal insulating properties of polypropylene, as expected by the composite producers / Mestrado / Física da Matéria Condensada / Mestre em Física