O propósito deste trabalho é o de apresentar em um único texto os métodos diagramáticos aplicáveis à teoria microscópica de fluido, tanto no formalismo clássico como no quântico. Procura-se explicar as propriedades macroscópicas pelos métodos da Mecânica Estatística, tratando as interações inter-moleculares pertubativamente, por expansões diagramáticas. O trabalho está dividido em partes A e B que tratam de fluidos clássicos e quânticos, respectivamente. A parte A inicia por um capítulo de revisão de Teoria Cinética. Seguindo de um sobre Funções de Distribuição, que objetivam introduzir os conceitos fundamentais assim como a linguagem e a notação. No capítulo III apresenta-se o método diagramático propriamente dito e no capítulo IV fazem-se algumas aplicações tratando explicitamente o cálculo de coeficientes da expansão virial para alguns exemplos de potencial intermolecular e a densidade de probabilidade reduzida. A parte B inicia por uma revisão do formalismo “número de ocupação”, propriedades do operados de evolução e representações em Mecânica Quântica, como ferramentas fundamentais para o restante do trabalho. O método diagramático é apresentado no capítulo III, aplicado ao cálculo dos cumulantes definidos na expansão da função de partição. O propagador (função de Green) é tratado no capítulo IV pela expansão diagramática de Hugenholtz e de Feynman, Equação de Dyson e aproximação de Hartree-Fock. Como aplicação do método apresenta-se um cálculo de calor específico. / The porpouse of this Works is to give in a single text the diagrammatic methods for both, the classical and quantum formalismo f the macroscopic properties by the methods of statistical mechanics, dealing with the inter-molecular interactions, by perturbation theory, with diagrammatic expansions. The work is devides in parts A and B, which diagrammatic expansions. Part A begins with a review chapter on Kinetic Theory, followed by one on Distribution Fuctions, with the porpoise of introducing the fundamental concepts as well as the language and notation. In chapter III the diagrammatic method is intreoduced and in chapter IV some applications are made, specifically the calculation of the coefficients of the virial expansion for some example of intermolecular interactions and the reduced probabiblity density. Part B begins with a review of the “occupation number” formalism, properties of the evolution operador and the interaction picture in Quantum Mechanics, as basic tools for the rest of the work. The diagrammatic method is presents in chapter III, applied to the calculation of the cumulants which are defined in the expansion of the partition function. The propagatos (green’s function) is treated in chapter IV by Hugenholtz diagrammatic expansion as well as Feynman’s by Dyson’s equation and Hartree-Fock approximation. As an application one shows a calculation of the specific heat.

Orientador: Antonio Celso Fonseca de Arruda / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-14T02:46:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Novello_WaldyrParolari_M.pdf: 2583890 bytes, checksum: 5b0ab2cf4bdfa48b35afbe60a222ab00 (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: Esta tese consiste no objeto e construção de um sistema capaz de concentrar hemácias, removendo substancias que em maiores concentrações podem causar danos ao organismo. Foram projetados e construídos protótipos de dois sistemas com princípios diferentes de funcionamento, um sistema baseado na centrifugação a altas rotações de um dispositivo descartável e outro baseado na utilização de dispositivos constituídos por membranas na forma de fibras ocas. São descritos os critérios do projeto e construção dos protótipos dos equipamentos utilizados nos dois sistemas. O sistema por membrana apresentou menor custo e maior fácil idade de operação que o sistema por centrifugação. Foram realizados testes "in vitro" com o sistema por membrana e os resultados obtidos mostraram a viabilidade do sistema para a aplicação pretendida / Abstract: This work consists of a project and the construction of a system capable of concentrating red blood cells and of removing substances that in high concentrations could cause damage to organism. Prototypes of two systems based in diferent function principles were project and constructed. The first principle was based on centrifugation disposable devices at high levels of rotation.The second system was based on the utilization of devices composed of hollow fibers membranes. The theorical basis of design and construction of the prototypes was described for both systems. The membrane system is cheaper and easier to operate than the centrifugation system. Tests "in vivo" with the membrane system were performed I and the results confirmed the viability of system / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Com base em exemplos, nos fundamentos da Mecânica estatística e na teoria ergódiga, é dada uma definição de atrator como uma medida invariante. Vários resultados que corroboram esta definição são demostrados. Caos é relacionado à presença de um atrator com entropia métrica maior que zero. O papel dos expoentes de Lyapunov é analisado e é provado que um atrator caótica possui expoentes de Lyapunov positivos em quase todo ponto, e também que, se um atrator possui todos expoentes de Lyapunov estritamente negativos num conjunto de medida atratora maior que zero, então seu suporte é uma órbita periódica assintoticamente estável. / Here, a definition of an attractor as an invariant measure is given based on Ergodic Theory, foundations of Statistical Mechanics and some examples. Chaos is related to the presence of an attractor with metric entropy grater zero. It is proved that a chaotic attractor has positive Lyapunov exponents almost everywhere, and that, if an attractor has every Lyapunov exponents less than zero in a set of nonzero measure then the support set of the attractor is an asymptotic stable periodic orbit.

Sobre as equações de Vertogen e de Vries no modelo de Dicke generalizado / On the Vertogen and de Vries equations in the generalized Dicke model

Este trabalho apresenta uma descrição do funcionamento do atual mercado elétrico Argentino e o relacionamento entre os diferentes atores. Em particular, para a concessionária de distribuição Energia de Rio Negro S.A. (EdERSA) é feita uma caracterização mais aprofundada. Na área de abrangência dessa concessionária, depois de analisadas as oportunidades para as medidas de eciêncía energética, são revisadas as barreiras, com ênfase naquelas barreiras à conservação na iluminação pública. ldentificado o potencial de conservação na iluminação pública, é proposto um programa concreto de eficiência num estudo de caso para a cidade de Cipolletti, Província de Río Negro, Argentina. O programa contempla diferentes propostas de troca de equipamentos por outros mais ecientes, buscando melhorar a qualidade do serviço de iluminação, e criando uma outra iniciativa que alivie tanto a atual capacidade limitada de transformação, quanto a operação de todo sistema elétrico. Como parte do estudo de caso e feita a avaliação do programa proposto, quantificando os resultados obtidos para os diferentes participantes: consumidor (Município), concessionária (EdERSA) e sociedade. Conclui-se que as medidas de eficiência energética na iluminação pública representam uma oportunidade econômica factível de aproveitamento pelo Município, concessionária EdERSA, ESCO\'s ou Bancos com benefício resultantes para toda a sociedade, permitindo uma redução de 34% no consumo de energia e 2% em demanda da potência de ponta. / This work brifly describes the operation of the newly restructured Argentine electricity market and the relationship between actors involved. More detailed description es provided for Energía de Rio Negro S.A. \" (EdERSA) utiliy. After analyzing the opportunities for the energy efciency improvement in the EdERSA area the barriers are reviewed, with emphasis in those barriers to the conservation in the public illumination. Once identified the potential of energy conservation in the street lighthing, an efciency program based on technology sustitutions is proposed for the case Cipolletti city, province of Rio Negro, Argentina. These substitutions allow improvement of quality of the public lighting service, and additionally provide an initiative that helps to alleviate the currently limited transformation capacity as well as the operation of distribution system. The evaluations of the programs are carried out on the perspectives of the several participants: consumer (municipality), utility (EdERSA) and Society. It is concluded that the energy efficiency mesures in the public illumination represent an economically feasible opportunity to take advantage of by the municipality, EdERSA (utility), ESCOs or Banks, providing benefit to all Society, allowing a reduction of 34% in energy consumption and around 2% of power peak demand.

A oferta energética na Guiné-Bissau, centrada em combustíveis fósseis importados e recursos da biomassa florestal, engendra sérios problemas à economia e ao meio ambiente. Os altos custos de importação do óleo diesel aliados a problemas estruturais do setor elétrico guineense geram um dos mais precários padrões de atendimento às necessidades energéticas do mundo. A demanda energética a partir da biomassa, por outro lado, constitui um dos fatores de degradação dos recursos florestais. Este trabalho apresenta uma alternativa para a geração de energia elétrica que consiste na utilização do óleo de palma proveniente de plantações extensivas de dendezeiros geneticamente melhorados, em substituição ao óleo diesel. Esta alternativa contempla benefícios ambientais, sociais e econômicos e atende os princípios do desenvolvimento sustentável preconizados pelo Relatório Bruntland em 1987. Foram analisadas duas alternativas tecnológicas de geração de eletricidade a partir do óleo de palma. Uma a partir do óleo in natura na Ilha de Bubaque e outra a partir do óleo de palma transesterificado na região Cacheu. A análise dos custos envolvidos mostrou que os projetos são viáveis e competitivos, se comparados com o atual sistema de geração à base do óleo diesel importado. Face a valorização do óleo de palma e do caroço do palmiste no mercado internacional, analisou-se a alternativa da exportação destes dois produtos oriundos das duas localidades. Chegou-se a conclusão da oportunidade de geração de receitas que poderiam atenuar o peso da importação dos derivados de petróleo na balança comercial. / The supply of energy in Guinea-Bissau, based on imported fossil fuels and biomass brings serious problems to Economy and to the Environment of that country. High importation costs of diesel as well as structural problems faced by the power sector in Guinea-Bissau leads to one of the most precarious supply systems to meet demand in the world. On the other hand, the energy demand based on biomass is considered as being one of the principal causes of degradation of the environment resources. This dissertation discuss an alternative to generate power from palm oil as feedstock in substitution of diesel. This alternative includes an overview of the environmental, social and economical benefits based on the principles of the sustainable development stated by The Brundtland Report in 1987. It was also discussed other two technological alternatives to generate power from palm oil. One of them is concerned to the use of palm oil in natura\" in the Isle of Bubaque. The other one is concerned to the use of transesterified oil in the Cacheu region. The cost analysis showed that the projects are feasible and competitive it compared to the current power generation based on imported diesel. Moreover, it is included an analysis of the exportation of those product considering the increase of their prices in the international market. Finally, it is concluded that the revenues from the alternatives discussed above could minimize the impact of oil imports in the GuineaBissau international trade.

O presente trabalho aborda temas especificamente relacionados com a conservação da energia e o aproveitamento das fontes energéticas alternativas, como opções viáveis para reduzir as emissões de gases de efeito estufa associadas ao consumo energético do setor residencial do Equador. Neste contexto, são apresentados alguns aspectos gerais da problemática do \"Aquecimento Global, considerado como uma possível grande crise do próximo século, para logo analisar questões especificas do setor energético equatoriano, que têm relação com a produção e consumo de energia e suas implicações sobre as emissões de gases de estufa. Numa fase inicial se realiza uma análise da situação atual do setor, suas características de funcionamento, aspectos institucionais e legais, com ênfase na situação da conservação a as fontes não convencionais de energia. Com ajuda de um modelo para a projeção da demanda com base nos usos finais da energia, se estabeleceu um cenário que considera diversas medidas de mitigação, realizando-se, após, uma avaliação dos efeitos que estas teriam sobre a diminuição dos níveis de consumo energético e, por conseguinte, das emissões de gases, calculando-se, também, os respectivos custos. Finalmente se propõe certas estratégias para a implantação das medidas selecionadas, através das quais seria possível superar os obstáculos para conseguir uma evolução do consumo energético do setor estudado, num âmbito de eficiência energética, buscando a preservação do meio ambiente. / The present work analyses energy conservation and use of energy altemartive Sources, as viable options to reduce the greenhouse gases emissions associated to energy consumption in the residential sector of the Equador. In this context, general aspects of the Global Warming problem are reviewed, considerating it as the possible great crisis of the next century. Then, specic questions of the Equadorian\'s Energy Sector are analysed, as they related to production and consumption of energy and their implications to greenhouse gas emissions. The current situation of the sector, characteristics of operation, institutional and legal frameworks, are reviewed, with emphasis on energy conservation and non-conventional energy sources. LEAP model is used for projection of energy demand based on end-uses. Base Case and Alternative Scenario are developed, considering mitigation measures based on energy conservation and substitution. Assesments of measures, costs and impacts on energy consuption and on greenhouse gases emissions are carried out. Finally, an implementation strategy for selected measures is proposed, aimed at overcoming barriers and attaing energy efciency and environmental preservation.

O interesse geral de nosso grupo é estudar sistemas moleculares em fase líquida. Para isto existem vários métodos de simulação. Dentre eles, os mais utilizados são o método Monte Carlo Matropolis e Dinâmica Molecular. Porém ambos necessitam do conhecimento prévio do potencial de interação molecular. Neste trabalho, estudamos um método de simulação recente que embora tenha sido idealizado em 1968 por Kaplow et al. só foi formalizado em 1988 por McGreevy et al. Este método é hoje chamado de Monte Carlo Reverso. A vantagem deste método é que ele não necessita do potencial de interação, mas sim do fator de estrutura ou da função de distribuição radial que podem ser obtidos experimentalmente por meio de espalhamento de raio-X ou de nêutrons. A desvantagem é que ainda existem algumas dúvidas sobre sua confiabilidade e aplicabilidade para sistemas líquidos. Neste trabalho, realizamos um estudo investigativo procurando adquirir conhecimento a respeito deste método para podermos obter nossas próprias experiências e conclusões. Inicialmente, desenvolvemos um código computacional utilizando o método Monte Carlo Reverso. Depois realizamos simulações de argônio líquido com a finalidade de testar nosso programa e posteriormente aplicarmos o método para o oxigênio líquido. Baseados nos resultados que obtivemos, concluímos que apesar do método Monte Carlo Reverso não ser capaz de descrever a termodinâmica do sistema, ele gera estruturas configuracionais com as mesmas características que as geradas com o Monte Carlo Metropolis. No futuro pretendemos analisar se as configurações geradas com o Monte Carlo Reverso são capazes de reproduzir as propriedades quânticas (dipolo, espectro de absorção, etc) da mesma maneira que o Monte Carlo Metropolis / Implementation and applications of the reverse Monte Carlo method for homogeneous liquids

Nesse trabalho estudamos dois tipos de modelos para a descrição dos sistemas magnéticos modulados. O primeiro é o modelo ANNNI (\"Axial Next-Nearest-Neighbor Ising\"). Dentro dos limites da aproximação de campo médio estudamos vários efeitos que surgem quando as interações intraplanares são menores que as interações interplanares. Investigamos em particular a ocorrência de fases desordenadas, assim denominadas por apresentar planos com magnetização nula. Estudamos ainda o comportamento dos pontos de acumulação de pontos de ramificação que determinam o limite entre as transições do tipo comensurável-comensurável e comensurável-incomensurável. Também investigamos dois variantes do modelo ANNNI, um com spin qualquer e outro com spin 1 e anisotropia de campo cristalino. O segundo tipo de modelo estudado, apropriado para sistemas apresentando modulações helicoidais das magnetizações, é um modelo planar clássico com interações competitivas entre primeiros e segundos vizinhos numa direção axial. Restringimos o nosso estudo ao zero absoluto de temperatura. Fizemos expansões das magnetizações em série de Fourier para campos baixos e altos. Também fizemos análise de estabilidade das fases comensuráveis, dentro de uma aproximação contínua, utilizando a teoria dos sólitons. Finalmente, estudamos numericamente o diagrama de fases do modelo aplicando o método dos potenciais efetivos. / In this work we have studied two types of models for the description of modulated magnetic systems. The first is the ANNNI (Axial NextNearest-Neighbor Ising) model. Within the mean-field approximation we have studied various effects which comes about when the intralayer interactions are weaker than the interlayer interactions. We have investigated in particular the possibility of partially disordered phases, characterized by the presence of layers with zero magnetization. We also have studied the behavior of the accumulation points of the branching points, which separates the commensurate-commensurate transitions from the commensurate-incommensurate transitions. We have also investigated two variants of the ANNNI model, one with an arbitrary spin and the other with spin 1 and a term of crystal-field anisotropy. The second type of the model we have studied, appropriate for systems presenting helicoidal modulation of the magnetization, is a classical planar model with nearest and next-nearest interactions along an axial direction. \\\'Ve have restricted our study to the absolute zero of the temperature. The magnetization is expanded in Fourier series for high and low fields. We also analyse the stability of the commensurate phases, within a continuum approximation, using the soliton theory. Finally, we construct numerically the phase diagram of the model using the method of effective potentials.

Neste trabalho apresentamos um estudo da dinâmica de subsistemas quânticos dando ênfase ao fenômeno da decoerência. Em particular, estudamos os efeitos da decoerência num sistema de dois níveis acoplado a um outro sistema cujo espectro de energia é um contínuo no contexto do fenômeno quântico de tunelamento. Investigamos também aspectos da relação entre a descrição do sistema de dois níveis e a descrição do modelo linear na aproximação de onda girante em termos de uma equação mestra na aproximação de Born-Markov e a dinâmica exata destes dois subsistemas. Estudamos também o experimento proposto por L. Davidovich e colaboradores para medir a decoerência de superposições mesoscópicas de estados coerentes dentro do contexto da computação quântica. Este experimento pode ser re interpretado como um computador quântico capaz de solucionar o problema de Deutsch. O grande problema deste experimento, do ponto de vista da computação quântica, é a presença da decoerência. Esta decoerência provoca o aparecimento de erros no resultado final. Assim, nós mostramos uma maneira de reduzi-la, diminuindo assim os eventuais erros que possam aparecer. Finalmente, mostramos através de dois exemplos a relação entre o efeito Zeno e a decoerência. / We study the quantum decoherence process in different contexts. In particular, we study decoherence effects in the dynamics of a two-level system coupled to another system which has a continuous energy spectrum. We also investigate when the master equation description, in a Born Markov approximation reproduces the exact solution. We extend this investigation to the model which describes the interaction between a harmonic oscillator and a thermal bath of harmonic oscillators in the rotating wave approximation. We also study the two atom correlation scheme originally proposed by Davidovich, Brune, Raimond and Haroche for measuring the decoherence of a mesoscopic superposition of coherent states of a QED cavity in the context of quantum computation. We show that this experiment is equivalent to a quantum computer solving Deutsch\'s problem. We find a way to reduce the errors due to decoherence. Finally, we show how the Zeno effect is related to the decoherence process.