O presente trabalho analisou o ritmo climático da cidade de Descalvado - SP, por meio de dois episódios representativos do fato climático (de inverno e de primavera), bem como o comportamento térmico no interior de duas casas populares ocupadas, situadas na área urbana do município. Utilizou-se estação automática (CR10X - Campbell Scientific Inc.) que possibilitou a aquisição e o armazenamento dos dados meteorológicos, vinculando estes dados climáticos ao sistema de circulação atmosférica secundária. Dentro da abordagem Dinâmica do Clima, utilizou-se os conceitos de tipos de tempo afeito ao comportamento térmico das casas ocupadas. Os limites da zona de conforto propostos por GIVONI (1992) foram utilizados como referencial na análise do comportamento térmico das casas ocupadas. Os resultados demonstraram que as duas residências apresentaram comportamento térmico semelhante durante as possíveis situações de estresse de calor e frio. Conclui-se que, apesar de se tratar, do ponto de vista econômico, de moradias de baixo custo de construção, são casas que apresentaram adequado desempenho térmico. / The present work analyze the climatic rhythm Descalvado - SP, by using representative episodes of the climatic (winter and spring), as well as the thermal behavior of two occupied popular houses indoor, located in urban area of municipal district. Automatic station used (CR10X - Campbell Scientific Inc.) made possible acquisition and storage of meteorological data, correlating climatic data to the secondary atmospheric circulation system. Dynamic approach of Climate was used the concepts of Types of Time for obtaining thermal behavior of the occupied houses. Givoni\'s limits of comfort zone (1992) was used a reference in analysis of house\'s thermal performance. Results demonstrated that the two occupied houses presented similar thermal behavior during possible situation of heat and cold stresses. For conclusion, under economical point of view, although treating of low cost construction homes, they are houses that presented appropriate thermal performance.

No presente trabalho se analisou o consumo energético de uma moradia social, para isto se calculou a energia incorporada nos materiais construtivos utilizados no projeto da moradia analisada e o consumo energético provocado pelo comportamento térmico da envolvente térmica da edificação estudando como a mudança dos materiais construtivos como: telhados e paredes modificam o valor da energia incorporada e o consumo de energia elétrica pelo comportamento térmico, uma vez que se considera possível que o consumo energético por motivos térmico seja maior que a energia incorporada. Para o calculo da energia incorporadados materiais construtivos que compõem a envolvente, foram utilizados coeficientes de energia incorporada propostos por Tavares, (2006), Graf; Tavares, (2010), Lobo, (2010). A pesquisa foi enfocada ao setor habitacional por ser um dos setores que apresentam maior consumo de energia, enfocando-se especificamente à moradia social. A metodologia para avaliar o consumo energético da edificação no período de análise, se divide em quatros etapas: 1) Quantificação de materiais da envolvente 2) Cálculo de energia incorporada 3) Cálculo de gasto energético nos períodos de 1 e 40 anos realizado por meio de simulações no software Energy Plus 4) Cálculo dos coeficientes de correlação das variáveis.Tomaram-se as cidades de São Carlos, SP e Belém, PA, como exemplos de análise. A primeira cidade participa com 11% no rubro de condicionamento ambiental no setor residencial e segunda participa com 40%. Os resultados foram trabalhados e analisados com gráficos de Excel, para a posterior análise e conclusão. Identificou-se um coeficiente de correlação que indica uma forte correlação entres as variáveis analisadas no presente. O que indica que existe uma relação entre a quantidade de energia incorporada nos materiais e no consumo energético operacional pelo comportamento térmico destes. / In this study were analyzed the energy consumption of a housing, for it is calculated the embodied energy of construction materials, and energy consumption caused by the thermal behavior of the building envelope. It was change the building materials in the building, modifying the value of embodied energy and electricity consumption, since it is possible that the energy consumption of thermal behavior can be higher than the energy embodied. To calculate the embodied energy, were used a embodied energy coefficients proposed by Tavares, (2006), Graf; Tavares, (2010)Lobo, (2010).(TAVARES, SERGIO FERNANDO, 2006). This research is focus to residential sector as one of the sectors with higher energy consumption, focusing specifically on social housing. The methodology to evaluate energy consumption in the building during the period of analysis is divided into three steps: 1) Quantification of the materials 2) Calculate the embodied energy 3) Calculate the consumption of energy in the period of 40 years, made by simulations in Energy Plus software 4) Calculate the correlation ship between the variables analyzed. It follows the cities of São Carlos, SP and Belem, PA as examples of analysis; the first city participates with 11% in the energy consumption used in environmental conditioning in the residential sector and the second city participates with 40%. Changes were made in the materials of walls and roofs, trying to identify the differences of embodied energy and electricity consumption. The data obtained were worked in Excel spread sheets for further analysis and conclusion of the data. It was identified a strongly correlation coefficient between the analyzed variables.

A utilização de coberturas verdes nas edificações traz vantagens como a regulação das temperaturas no ambiente construído, a melhora na eficiência energética, a retenção das águas pluviais, a atenuação dos efeitos das ilhas de calor e o aumento da biodiversidade no ambiente urbano. O objetivo desta pesquisa é analisar experimentalmente o comportamento térmico de um sistema extensivo de cobertura verde em comparação com uma cobertura controle sem vegetação no período de transição entre as estações primavera-verão. O experimento foi composto por duas plataformas de teste construídas de forma a reproduzir um sistema de cobertura verde extensivo, sendo que uma plataforma recebeu o plantio de grama-amendoim e a outra foi mantida sem cobertura vegetal. Foram monitoradas as temperaturas dos níveis superior e inferior do substrato e também as temperaturas externas, abaixo da base das plataformas, por meio de termopares instalados em locais pré-determinados conectados a um sistema de aquisição de dados. Os dados de radiação solar global e das principais variáveis climáticas foram registrados pela estação meteorológica automática do Centro de Recursos Hídricos e Estudos Ambientais (CRHEA) da Universidade de São Paulo (USP) em Itirapina- SP, local onde foi conduzido o estudo. As análises do comportamento térmico foram realizadas a partir das abordagens espacial e temporal da Climatologia Dinâmica como forma de conhecer a influência das flutuações do tempo meteorológico possibilitando a identificação de episódios climáticos e suas repercussões sobre os valores das temperaturas obtidas das plataformas de teste através da elaboração e análise de gráficos, com o auxílio das cartas sinóticas e imagens de satélite, para identificação do episódio representativo e escolha dos dias típicos experimentais. Os resultados indicaram que a cobertura verde apresentou melhor desempenho térmico em relação à cobertura controle por ter apresentado maior atraso térmico entre as superfícies superior e inferior, menor amplitude térmica nas superfícies e temperaturas máximas menores do que a temperatura máxima do ar. Concluiu-se que, para um dia quente e seco, a cobertura do substrato com uma camada densa de vegetação influencia os processos de troca de calor no perfil do substrato pelo bloqueio de parte da radiação solar incidente, fator principal que determina esses processos, permitindo que a superfície superior não atinja temperaturas acima da temperatura máxima do ar diária e também que esta temperatura se manifeste com maior atraso na superfície inferior. / The use of green roofs in buildings brings advantages such as the regulation of temperatures in the built environment, the improvement in energy efficiency, storm water retention, mitigating the heat islands effect and increasing biodiversity in the urban environment. The aim of this study is to analyze experimentally the thermal behavior of an extensive green roof system compared to a control roof with just soil layer in spring-summer transition period. The experiment consisted of two test platforms built to reproduce an extensive green roof system, one of wich was planted with perennial peanut and the other one was kept without vegetation. The temperatures of the upper and lower levels of the substrate and also external temperatures below the base of the platforms were monitored by means of thermocouples installed in predetermined locations connected to a data acquisition system. Global solar radiation data and the main climatic variables were recorded by the automatic weather station at the Centre for Water Resources and Environmental Studies (CRHEA), University of São Paulo (USP) in Itirapina-SP, where the study was conducted. The analysis of the thermal behavior was based on the spatial and temporal approaches of dynamic climatology to know the influence of weather fluctuations enabling the identification of climatic episodes and their impact on the temperature values obtained from the test platforms by means of charts and verified by synoptic maps and satellite imagery for the identification of the representative episode and choice of the typical experimental days. The results indicated that green roof showed better thermal performance compared to control coverage by having larger thermal lag between the upper and lower surfaces, the lower temperature range on surfaces and lower maximum temperatures than the maximum air temperature. It was concluded that for a hot, dry day, a layer of a dense vegetation cover influences the heat exchange process in the substrate layer by blocking a part of the solar radiation, the main factor that determines these processes, allowing the upper surface does not reach temperatures above the maximum daily air temperature and also that this temperature be registred with higher delay at the bottom surface.

Objective Small chemical hand and foot warmers are used by many winter sport athletes and other outdoor enthusiasts. The purpose of this study was to characterize the thermal behaviors of 14 commercially available hand and foot warmers. Methods Both types of warmers were instrumented with a fast-responding thermistor. One of each pair of warmers was placed in a boot or glove. Temperature was recorded in a data logger for a period of hours to more than a day until the heat output of the devices ceased and returned to room temperature. Thermal behaviors were characterized and graphed, including peak temperature, time to peak temperature, and duration of temperature greater than 30°C. Reliability was determined by comparing thermal behavior of 2 hand or foot warmers of the same type and from the same manufacturer. Comparisons were also made between package claims and measured behaviors. Results Measured outcomes were most noteworthy in their variability within and between manufacturers and types of warmers. A strong correlation was found between the masses of the warmers and their duration of heat production. Conclusions Although there is a paucity of research information on these types of warmers, this experiment showed that some of the devices exceeded packaging claims while others fell short; that the thermal behavior over time of the devices was variable; and that there appears to be a simple but strong relationship between the mass of the devices and the duration of their heat production.

The preparation and thermophysical properties of some In(I), Ga(I) and Ag(I) substituted NZP type materials were explored. Many compositions with the NZP framework show low and negative thermal expansion. Previously reported material, GaZr2(PO4(3, transforms from one NZP related phase into another NZP type phase due to oxidation under air above 300oC. In addition, it exhibits hysteresis under inert atmosphere; the cell parameters are different on heating and cooling cycles for a given temperature. The synthesis, and characterization of a new material, InZr2(PO4)3, is outlined. It crystallizes in space group R -3 c. In addition, as GaZr2(PO4)3, it oxidizes above 300oC under air and exhibits hysteresis under inert atmosphere. Furthermore, the synthesis of AgTixZr2-x(PO4)3 solid solution compositions, their ion exchange characteristics with Ga(I) and their thermophysical properties are described. Thermal expansion anisotropy (the difference between a and c ) of the solid solutions decreases as the bigger ion, Zr4+, is substituted by the smaller one, Ti4+. Thermal expansion characteristics of GaZr2(PO4)3, InZr2(PO4)3 and AgZr2(PO4)3 are compared with MZr2(PO4)3 ( M = Li, Na, K, Rb, Cs). Ionic radii for Ga(I) and In(I) in a six coordinate oxygen environment were proposed.

O objetivo dessa dissertação foi estudar a relação entre o desenho da abertura e o comportamento térmico de ambientes internos de simulação. Para tanto, o comportamento foi quantificado a partir da energia consumida pelo ar-condicionado para manter o ambiente interno com temperaturas aceitáveis para o conforto térmico. Dessa forma, quanto menor a energia consumida, melhor o comportamento térmico do ambiente. A energia consumida foi obtida através de simulação com o software EnergyPlus 7.0. Os parâmetros investigados foram baseados nas variáveis das equações do RTQ-R (Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética das Edificações Residenciais). Para o estudo foram simulados ambientes onde em cada simulação era variada a orientação (norte, nordeste, leste, sudeste, sul, sudoeste, oeste e noroeste) o tamanho (cinco diferentes tamanhos) e a existência ou não de dispositivos de sombreamento das aberturas. Como análise complementar, foi também estudado a influência da intensificação da ventilação durante as noites de verão no comportamento térmico de ambientes. No total, o mesmo ambiente foi simulado 240 vezes. O estudo se concentrou no contexto climático da cidade de Porto Alegre. O foco da pesquisa foi a abertura porque esse elemento de construção, dependendo de seu tamanho em relação à parede, de sua orientação, de sua vedação, ou de outras características, pode permitir uma troca térmica significativa entre o interior e o exterior da edificação, independentemente das características de isolamento das paredes. A relação entre o desenho da abertura e o comportamento térmico de ambientes é discutida tendo como base o RTQ-R, pois esse é o regulamento de classificação do nível de eficiência energética de edificações residenciais vigente no país. Ao final do trabalho, a influência dos parâmetros tamanho, orientação e sombreamento para o comportamento térmico de ambientes é discutida tendo como base os resultados do EnergyPlus 7.0 – ferramenta de quantificação – e do RTQ-R – ferramenta de qualificação. Como resultado das simulações feitas com o EnergyPlus 7.0, obteve-se informação sobre a forma pela qual o tamanho, a orientação e o sombreamento das aberturas influenciam o comportamento térmico de ambientes. As análises feitas com o uso das equações do RTQ-R levaram a resultados de maneira geral compatíveis com as simulações, apesar da menor sensibilidade dessa ferramenta qualitativa. Nas análises com o EnergyPlus 7.0, o tamanho foi a variável que apresentou maior influência. Com o uso do RTQ-R, a variável que se mostrou mais influente foi o sombreamento. Foi observado ainda que as equações do RTQ-R ajudam na definição da orientação, do tamanho e do sombreamento das aberturas, características que são essenciais para aprimorar o comportamento térmico de ambientes. Portanto, o uso das equações como ferramenta de suporte ao desenvolvimento de projetos é recomendável. O EnergyPlus também se mostrou uma ferramenta capaz de auxiliar a escolha das melhores estratégias de projeto. Sendo assim, as duas ferramentas se complementam. / The objective of this dissertation was to demonstrate the relationship between the design of the window and the thermal behavior of simulated internal environments. The thermal behavior was quantified from the energy consumed by the air conditioning system to maintain the internal environment with acceptable temperatures for thermal comfort. Thus, the lower the energy consumed, the better the thermal performance of the internal environment. The amount of energy consumed was obtained by simulation with the software EnergyPlus 7.0. The parameters investigated were based on the variables of the equations of RTQ-R (Quality Technical Regulation for the Level of Energy Efficiency of Residential Buildings). For the study internal environments were simulated, where in each simulation were varied orientation (north, northeast, east, southeast, south, southwest, west and northwest) size (five different sizes) and the presence or absence of shading window devices. As a complement, was also studied the influence of the intensification of ventilation during the summer nights on the thermal behavior of internal environments. In total, the same internal environment was simulated 240 times. The study focused on the climatic context of the city of Porto Alegre. The focus of the research was the window because this construction element, depending on its size relative to the wall, on its orientation, on its thermal isolation, or on other characteristics, can allow a significant heat exchange between the interior and the exterior of the building, independently of the characteristics of the isolation of the walls. The relationship between the design of the window and the thermal behavior of buildings is discussed based on the RTQ-R, because this is the classification regulation of the level of energy efficiency of residential buildings present in the country. At the end of the work, the influence of the parameters size, orientation and shading for thermal behavior of internal environments is discussed based on the results of the EnergyPlus 7.0 - quantification tool - and RTQ-R - qualification tool. As a result of the simulation made with the EnergyPlus 7.0, information was obtained about how the size, the orientation and the shading of the windows influence the thermal behavior of the internal environment. The analysis made with the RTQ-R equations led to results which are in general compatible with the simulations, despite the lower sensibility of this qualitative tool. In the analysis made with the EnergyPlus 7.0, the size was the variable with the greatest influence. Using the RTQ-R, the variable that was the most influential was the shading. It was also observed that the equations of the RTQ-R are useful for the definition of orientation, size and shading of windows, characteristics which are essential to improve the thermal behavior of internal environments. Therefore, the use of the equations as a tool to support the development of projects is recommended. The EnergyPlus was also showed as a tool able to help select the best design strategies. Thus, the two tools are complementary.

O objetivo dessa dissertação foi estudar a relação entre o desenho da abertura e o comportamento térmico de ambientes internos de simulação. Para tanto, o comportamento foi quantificado a partir da energia consumida pelo ar-condicionado para manter o ambiente interno com temperaturas aceitáveis para o conforto térmico. Dessa forma, quanto menor a energia consumida, melhor o comportamento térmico do ambiente. A energia consumida foi obtida através de simulação com o software EnergyPlus 7.0. Os parâmetros investigados foram baseados nas variáveis das equações do RTQ-R (Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética das Edificações Residenciais). Para o estudo foram simulados ambientes onde em cada simulação era variada a orientação (norte, nordeste, leste, sudeste, sul, sudoeste, oeste e noroeste) o tamanho (cinco diferentes tamanhos) e a existência ou não de dispositivos de sombreamento das aberturas. Como análise complementar, foi também estudado a influência da intensificação da ventilação durante as noites de verão no comportamento térmico de ambientes. No total, o mesmo ambiente foi simulado 240 vezes. O estudo se concentrou no contexto climático da cidade de Porto Alegre. O foco da pesquisa foi a abertura porque esse elemento de construção, dependendo de seu tamanho em relação à parede, de sua orientação, de sua vedação, ou de outras características, pode permitir uma troca térmica significativa entre o interior e o exterior da edificação, independentemente das características de isolamento das paredes. A relação entre o desenho da abertura e o comportamento térmico de ambientes é discutida tendo como base o RTQ-R, pois esse é o regulamento de classificação do nível de eficiência energética de edificações residenciais vigente no país. Ao final do trabalho, a influência dos parâmetros tamanho, orientação e sombreamento para o comportamento térmico de ambientes é discutida tendo como base os resultados do EnergyPlus 7.0 – ferramenta de quantificação – e do RTQ-R – ferramenta de qualificação. Como resultado das simulações feitas com o EnergyPlus 7.0, obteve-se informação sobre a forma pela qual o tamanho, a orientação e o sombreamento das aberturas influenciam o comportamento térmico de ambientes. As análises feitas com o uso das equações do RTQ-R levaram a resultados de maneira geral compatíveis com as simulações, apesar da menor sensibilidade dessa ferramenta qualitativa. Nas análises com o EnergyPlus 7.0, o tamanho foi a variável que apresentou maior influência. Com o uso do RTQ-R, a variável que se mostrou mais influente foi o sombreamento. Foi observado ainda que as equações do RTQ-R ajudam na definição da orientação, do tamanho e do sombreamento das aberturas, características que são essenciais para aprimorar o comportamento térmico de ambientes. Portanto, o uso das equações como ferramenta de suporte ao desenvolvimento de projetos é recomendável. O EnergyPlus também se mostrou uma ferramenta capaz de auxiliar a escolha das melhores estratégias de projeto. Sendo assim, as duas ferramentas se complementam. / The objective of this dissertation was to demonstrate the relationship between the design of the window and the thermal behavior of simulated internal environments. The thermal behavior was quantified from the energy consumed by the air conditioning system to maintain the internal environment with acceptable temperatures for thermal comfort. Thus, the lower the energy consumed, the better the thermal performance of the internal environment. The amount of energy consumed was obtained by simulation with the software EnergyPlus 7.0. The parameters investigated were based on the variables of the equations of RTQ-R (Quality Technical Regulation for the Level of Energy Efficiency of Residential Buildings). For the study internal environments were simulated, where in each simulation were varied orientation (north, northeast, east, southeast, south, southwest, west and northwest) size (five different sizes) and the presence or absence of shading window devices. As a complement, was also studied the influence of the intensification of ventilation during the summer nights on the thermal behavior of internal environments. In total, the same internal environment was simulated 240 times. The study focused on the climatic context of the city of Porto Alegre. The focus of the research was the window because this construction element, depending on its size relative to the wall, on its orientation, on its thermal isolation, or on other characteristics, can allow a significant heat exchange between the interior and the exterior of the building, independently of the characteristics of the isolation of the walls. The relationship between the design of the window and the thermal behavior of buildings is discussed based on the RTQ-R, because this is the classification regulation of the level of energy efficiency of residential buildings present in the country. At the end of the work, the influence of the parameters size, orientation and shading for thermal behavior of internal environments is discussed based on the results of the EnergyPlus 7.0 - quantification tool - and RTQ-R - qualification tool. As a result of the simulation made with the EnergyPlus 7.0, information was obtained about how the size, the orientation and the shading of the windows influence the thermal behavior of the internal environment. The analysis made with the RTQ-R equations led to results which are in general compatible with the simulations, despite the lower sensibility of this qualitative tool. In the analysis made with the EnergyPlus 7.0, the size was the variable with the greatest influence. Using the RTQ-R, the variable that was the most influential was the shading. It was also observed that the equations of the RTQ-R are useful for the definition of orientation, size and shading of windows, characteristics which are essential to improve the thermal behavior of internal environments. Therefore, the use of the equations as a tool to support the development of projects is recommended. The EnergyPlus was also showed as a tool able to help select the best design strategies. Thus, the two tools are complementary.

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-14Bitstream added on 2014-11-10T11:57:25Z : No. of bitstreams: 1 000775442_20150214.pdf: 450123 bytes, checksum: b527b7309cc706255fb43dacad1f60fe (MD5) Bitstreams deleted on 2015-02-18T15:02:18Z: 000775442_20150214.pdf,Bitstream added on 2015-02-18T15:02:49Z : No. of bitstreams: 1 000775442.pdf: 5135701 bytes, checksum: 39b0d71b442e071455620dcbf2b46beb (MD5) / Neste projeto, estudaram-se as reações que ocorrem no sistema quaternário Cu-Al-Ag- Mn, na região rica em cobre e no início do intervalo de existência da transformação eutetóide, em ligas de Cu-9%Al com adições de 3, 4 e 5%Ag e 4, 6 e 8%Mn (m/m), utilizando-se metalografia por microscopia óptica (MO) e eletrônica de varredura (MEV), calorimetria exploratória diferencial (DSC), difração de raios X (DRX), análise por dispersão de energias de raios X (EDX), medidas de variação da resistividade elétrica com a temperatura e medidas de variação da microdureza com a temperatura e o tempo. Os resultados obtidos para as transições estáveis mostraram a seguinte sequencia de reações: (α2→α), β1→ β-(T7-Cu2MnAl) e T3-(Cu3Mn2Al) → β-(T7-Cu2MnAl). As adições de Mn ampliam a região de existência da fase β e os resultados ainda indicaram que a precipitação da fase rica em Ag ocorre a partir da matriz rica em cobre e a presença de Mn deve alterar a aderência destes precipitados na matriz. Os resultados obtidos para as transições metaestáveis mostraram as seguintes reações: precipitação da fase α a partir da fase martensítica, transição β’→β1(DO3) e parte da decomposição da fase β1 nas fases α, γ e T3, transição β1(DO3)→β2(B2) e a transição β2(B2)→β(A2). Para as ligas contendo Ag, além das reações já citadas pode-se observar a ocorrência de mais duas reações: precipitação e dissolução de Ag. Os resultados obtidos durante o envelhecimento isotérmico das ligas e para a cinética não isotérmica de formação da fase β mostraram que existe um máximo de solubilidade da Ag no Mn, que deve ficar em torno de 6% Mn. Os resultados obtidos para as ligas envelhecidas no intervalo de tempo e temperatura considerados mostraram que a fase martensítica foi estabilizada e a reação dominante para a liga Cu-9%Al-4%Mn é a reação de consumo da fase α e para as demais ligas a reação... / In this work, the reactions that occur in the quaternary system Cu-Al-Ag-Mn, in the Cu-rich region and at the beginning of the eutectoid transition occurrence was studied in Cu- 9wt.%Al alloys with additions of 3, 4 and 5 wt.%Ag and 4, 6 and 8 wt.%Mn using optical (OM) and scanning electron microscopy (SEM), differential scanning calorimetry (DSC), Xray diffraction (XRD), energy dispersion X-ray analysis (EDX), electrical resistivity changes measurements with temperature and microhardness changes measurements with temperature and time. Results obtained for stable transitions showed that the reactions sequence is (α2→α), β1→ β-(T7-Cu2MnAl) e T3-(Cu3Mn2Al) → β-(T7-Cu2MnAl). Additions of Mn increase the β phase region and Ag additions promote the precipitation of an Ag-rich phase from the Cu-rich matrix. The presence of Mn seems to change the precipitates adherence to the matrix. For metastable transitions the observed reactions was: α phase precipitation from the martensitic phase, β’→β1(DO3) transition and partial decomposition of the β1 phase on the α, γ and T3 phases, β1(DO3)→β2(B2) and β2(B2)→β(A2) transitions. For alloys with Ag additions other two reactions were observed, Ag-rich phase precipitation and dissolution. Results obtained from isothermal ageing of the alloys and β phase formation non-isothermal kinetics showed that there is a solubility maximum for Ag and that it is about 6wt.%Mn. Results obtained for aged alloys in the considered time and temperature range showed the stabilization of the martensitic phase and the consumption of the α phase as the dominant reaction for the Cu- 9%Al-4%Mn alloy. For the rest of studied alloys the dominant reaction is α phase precipitation with growing of bainitic plates due to interface diffusion along grain boundaries between the martensitic and the bainitic phase. In the Cu-9%Al-4%Mn alloy Ag dissolution into the matrix increases the Mn relative fraction and...

The knowledge of energy transfers between vegetated surface and the atmosphere is of great importance to characterize the local microclimate and identify interactions between environmental variables and vegetation. In Brazil, the research related to energy balance are restricted to forests and monocultures, leaving aside other vegetable surfaces as is the case of green roofs (TVs). In this sense, this paper presents an analysis of the energy balance on a TV, the extensive type, considering the input and output components of energy in this system. To achieve this objective, a field study was conducted in the experimental TV of the Federal University of Santa Maria (UFSM). The monitoring data were used in an energy balance model. The model considered the radiation balance, or power available, and even three different heat flows: latent, by conduction and convection. These flows were determined by monitoring the following variables: temperature of the plant and soil, air temperature, temperature of the internal environment of the TV, global solar radiation and reflected, and wind speed. These data were obtained from sensors installed on the roof and / or by meteorological station located at UFSM. This monitoring was carried out in two stages: August 2015 to December 2015, from 8h to 17h, with manual equipment; and from January to May 2016, 24 hours a day with automatic sensors. The energy balance of the TV and its components were determined for the time interval (hour), and the analysis was extended to the months of monitoring. The results showed that the available energy used in heat flows came from the short-wave radiation during the day, and long wave at night. This net energy available prioritized the latent heat flux (12%), mainly responsible for evapotranspiration, confirming that this is the predominant form of heat dissipation absorbed in TVs, as cited in other studies. Also, it was observed, on average, about 5% of the radiation is intended to balance heat flow by convection, and thus it was found that 17% of the incident energy available and returns to atmosphere. The energy that is transferred into the building (by conduction heat flux), this amounted on average 4% net radiation. The remaining, 79%, was retained in the cover system, showing the efficiency of the TVs as the energy storage and attenuation of temperature. It was also found that there exists an energy imbalance in this system, which is mainly influenced by the type of surface coverage and the particularities experiment. So, from the above, this study concluded that the methodology applied is satisfactory to reach the desired goal, and the experimental TV as the overall result of the energy balance, which showed positive values for the months analyzed, is gaining and retaining more energy than losing. / O conhecimento das trocas de energia entre uma superfície vegetada e a atmosfera é de grande importância para caracterizar o microclima local e identificar interações entre variáveis ambientais e a vegetação. No Brasil, as pesquisas relacionadas ao balanço de energia estão restritas a florestas e monoculturas, deixando de lado outras superfícies vegetais como é o caso dos telhados verdes (TVs). Neste sentido, o presente trabalho apresenta uma análise do balanço energético em um TV, do tipo extensivo, considerando os componentes de entrada e saída de energia neste sistema. Para alcançar este objetivo, um estudo de campo foi realizado no TV experimental da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM). Os dados do monitoramento foram utilizados em um modelo de balanço de energia. O modelo utilizado considerou o saldo de radiação, ou energia disponível, e ainda três diferentes fluxos de calor: latente, por condução e por convecção. Estes fluxos foram determinados a partir do monitoramento das seguintes variáveis: temperatura da planta e solo, temperatura do ar, temperatura do ambiente interno do TV, radiação solar global incidente e refletida, e velocidade do vento. Estes dados foram obtidos com sensores instalados no telhado e/ou por meio da estação climatológica localizada na UFSM. Esse monitoramento foi realizado em duas etapas: de agosto de 2015 a dezembro de 2015, das 8h às 17h, contando com equipamentos manuais; e de janeiro a maio de 2016, 24h por dia, com sensores automáticos. O balanço de energia do TV e seus componentes foram determinados para o intervalo de tempo horário, e a análise foi estendida para os meses de monitoramento. Os resultados mostraram que a energia disponível utilizada nos fluxos de calor foi proveniente da radiação de onda curta, no período diurno, e de onda longa no período noturno. Essa energia líquida disponível priorizou o fluxo de calor latente (56%), principal responsável pela evapotranspiração, confirmando que esta é a forma predominante de dissipação do calor absorvido nos TVs, como citado em outros estudos. Ainda foi observado que, em média, aproximadamente 23% do saldo de radiação é destinado ao fluxo de calor por convecção, e com isso verificou-se que 79% da energia incidente e disponível retorna para a atmosfera. Quanto à energia que é transferida para o interior da edificação (fluxo de calor por condução), esta totalizou em média 1% do saldo de radiação. O restante, 20%, ficou retido no sistema de cobertura, demostrando a eficiência dos TVs quanto ao armazenamento de energia e atenuação da temperatura. Constatou-se também que existe um desequilíbrio energético neste sistema, o qual é influenciado principalmente pelo tipo de cobertura da superfície e particularidades do experimento. Portanto, a partir do exposto, a presente pesquisa permitiu concluir que a metodologia aplicada é satisfatória para se chegar ao objetivo pretendido, e que o TV experimental, conforme o resultado total do balanço de energia, que apresentou valores positivos para os meses analisados, está ganhando e retendo mais energia do que perdendo.

Orientador: Antonio Tallarico Vicente Adorno / Banca: Miguel Ruiz / Banca: Massao Ionashiro / Banca: Sebastião Elias Kuri / Banca: Leonardo José Amaral Siqueira / Resumo: Neste projeto, estudaram-se as reações que ocorrem no sistema quaternário Cu-Al-Ag- Mn, na região rica em cobre e no início do intervalo de existência da transformação eutetóide, em ligas de Cu-9%Al com adições de 3, 4 e 5%Ag e 4, 6 e 8%Mn (m/m), utilizando-se metalografia por microscopia óptica (MO) e eletrônica de varredura (MEV), calorimetria exploratória diferencial (DSC), difração de raios X (DRX), análise por dispersão de energias de raios X (EDX), medidas de variação da resistividade elétrica com a temperatura e medidas de variação da microdureza com a temperatura e o tempo. Os resultados obtidos para as transições estáveis mostraram a seguinte sequencia de reações: (α2→α), β1→ β-(T7-Cu2MnAl) e T3-(Cu3Mn2Al) → β-(T7-Cu2MnAl). As adições de Mn ampliam a região de existência da fase β e os resultados ainda indicaram que a precipitação da fase rica em Ag ocorre a partir da matriz rica em cobre e a presença de Mn deve alterar a aderência destes precipitados na matriz. Os resultados obtidos para as transições metaestáveis mostraram as seguintes reações: precipitação da fase α a partir da fase martensítica, transição β'→β1(DO3) e parte da decomposição da fase β1 nas fases α, γ e T3, transição β1(DO3)→β2(B2) e a transição β2(B2)→β(A2). Para as ligas contendo Ag, além das reações já citadas pode-se observar a ocorrência de mais duas reações: precipitação e dissolução de Ag. Os resultados obtidos durante o envelhecimento isotérmico das ligas e para a cinética não isotérmica de formação da fase β mostraram que existe um máximo de solubilidade da Ag no Mn, que deve ficar em torno de 6% Mn. Os resultados obtidos para as ligas envelhecidas no intervalo de tempo e temperatura considerados mostraram que a fase martensítica foi estabilizada e a reação dominante para a liga Cu-9%Al-4%Mn é a reação de consumo da fase α e para as demais ligas a reação... / Abstract: In this work, the reactions that occur in the quaternary system Cu-Al-Ag-Mn, in the Cu-rich region and at the beginning of the eutectoid transition occurrence was studied in Cu- 9wt.%Al alloys with additions of 3, 4 and 5 wt.%Ag and 4, 6 and 8 wt.%Mn using optical (OM) and scanning electron microscopy (SEM), differential scanning calorimetry (DSC), Xray diffraction (XRD), energy dispersion X-ray analysis (EDX), electrical resistivity changes measurements with temperature and microhardness changes measurements with temperature and time. Results obtained for stable transitions showed that the reactions sequence is (α2→α), β1→ β-(T7-Cu2MnAl) e T3-(Cu3Mn2Al) → β-(T7-Cu2MnAl). Additions of Mn increase the β phase region and Ag additions promote the precipitation of an Ag-rich phase from the Cu-rich matrix. The presence of Mn seems to change the precipitates adherence to the matrix. For metastable transitions the observed reactions was: α phase precipitation from the martensitic phase, β'→β1(DO3) transition and partial decomposition of the β1 phase on the α, γ and T3 phases, β1(DO3)→β2(B2) and β2(B2)→β(A2) transitions. For alloys with Ag additions other two reactions were observed, Ag-rich phase precipitation and dissolution. Results obtained from isothermal ageing of the alloys and β phase formation non-isothermal kinetics showed that there is a solubility maximum for Ag and that it is about 6wt.%Mn. Results obtained for aged alloys in the considered time and temperature range showed the stabilization of the martensitic phase and the consumption of the α phase as the dominant reaction for the Cu- 9%Al-4%Mn alloy. For the rest of studied alloys the dominant reaction is α phase precipitation with growing of bainitic plates due to interface diffusion along grain boundaries between the martensitic and the bainitic phase. In the Cu-9%Al-4%Mn alloy Ag dissolution into the matrix increases the Mn relative fraction and... / Doutor