O tratamento de água residuária rica em sulfato por via de processo anaeróbio é um grande desafio, devido ao potencial de redução do sulfato pela via biológica a sulfeto, o que pode inviabilizar o aproveitamento do biogás e afetar o tratamento por seus efeitos tóxicos e inibitórios. Neste contexto, o presente trabalho investigou a potencial aplicação da separação de fase para minimizar tais problemas de operação. A operação de reator de primeira fase visa estabelecer um ambiente sulfetogênico sob condições acidogênicas. Os efeitos da pré-acidificação da água residuária sobre a produção de metano foram avaliados por meio do monitoramento de dois reatores metanogênicos, um sistema de fase única alimentado com água residuária rica em sulfato e um sistema de duas fases alimentado com água residuária acidificada. Em todos os casos foram utilizados reatores anaeróbios de leito estruturado, aplicada condições termofílica de temperatura (55°C). Para o sistema de primeira fase, dois reatores com diferentes materiais foram comparados: reator com cilindros de polietileno de baixa densidade (RAS-PEBD) com cinco etapas de operação (13 subetapas) e outro reator com cubos de espuma de poliuretano (RAS-PU) com quatro etapas de operação. As principais estratégias operacionais para otimização da redução do sulfato a variação do tempo de detenção hidráulica (TDH: 6-15 h RAS-PEBD; 12 - 16 h RAS-PU ), carga orgânica volumétrica (COVafl: 10 - 20,0 kg-DQO m-3 d-1 - RAS-PEBD; 15 - 20 kg-DQO m-3 d-1 - RAS-PU), carga de sulfato volumétrica (CSV: 3,2-16,0 kg-SO4 m-3 d-1 - RAS-PEBD; 4 - 8 kg-SO4 m-3 d-1 - RAS-PU) e velocidade ascensional (Va: 0,06 3,35 m h-1 - RAS-PEBD; 3,42 7,9 m h-1 - RAS-PU). Após longo período de adaptação da biomassa no RAS-PEBD, verificou-se o aumento da eficiência e stripping do sulfeto. A recirculação controlada do efluente foi um fator chave para melhoria do sistema. O mesmo não foi obtido em RAS-PU, apresentando perda de desempenho devido a problemas de colmatação e subsequente aparecimento de vias preferenciais. O efluente do reator de primeira fase com carga de sulfato residual menor que 7% (COVefl de 15,12 kg-DQO m-3d-1 e sulfeto de 256 mg L-1, subetapa X) foi aplicado em reator metanogênico de segunda fase (RMI). Considerando a comparação entre os sistemas metanogênicos, fixou-se uma carga orgânica (CO) inicial de 2,5 g-DQO d-1, sendo aumentada até 5 g d-1. A partida do reator de fase única apresentou limitações, requerendo aplicação de baixos valores de CO, o que demandou 140 dias até a estabilização para a carga de 5 g-DQO d-1. Por sua vez, o sistema com duas fases necessitou de 102 dias e apresentou maior geração de metano (RMI 1,95 L-CH4 d-1 e RMII 1,76 L-CH4 d-1). A separação de fases permitiu a geração de efluente acidificado com menores concentrações de sulfato residual, resultando em maior produção de metano e reduzida concentração de sulfeto no biogás no sistema de duas fases, quando comparado ao sistema de fase única. / The treatment of sulfate-rich wastewater via anaerobic processes is challenging, due to the potential biological sulfate reduction to sulfide, which limits biogas use and affect treatment performance due to toxic and inhibitory effects. In this context, this study investigated the potential application of phase separation to minimize such operating problems. The operation of the first-stage reactor aimed to establish a sulfidogenic environment under acidogenic conditions. The effects of pre-acidifying the wastewater over methane production was further assessed through monitoring two methanogenic reactors, i.e., one single-phased system fed with raw sulfate-rich wastewater and one two-phased system fed with acidified wastewater. In all cases anaerobic structured-bed reactors were used as well as thermophilic temperature conditions were applied (55ºC). For the first-phase system, two reactors with different materials were compared: reactor with low density polyethylene cylinders (RAS-PEBD) with five operating steps (13 sub-stages) and another reactor with polyurethane foam cubes (RAS-PU) with four operating steps. The main operational strategies for the optimization of sulfate reduction were the variation of hydraulic retention time (HRT: 6-15 h RAS-PEBD; 12-16 h RAS-PU:), organic loading rate (OLRinfl: 10-20 kg-COD m-3 d-1 - RAS-PEBD; 15-20 kg-COD m-3 d-1 - RAS-PU), sulfate loading rate (SLR: 3.2-16.0 kg-SO4 m-3 d-1 - RAS-PEBD; 4 - 8 kg-SO4 m-3 d-1 RAS-PU), and upflow velocity (Vu: 0.06 - 3.35 m h-1 - RAS-PEBD ; 3.42-7.9 m h-1-RAS-PU). After a long period of biomass adaptation in RAS-PEBD, increasing efficiency patterns and sulfide stripping were observed. Controlling effluent recirculation was the key-factor to improve system performance. The same pattern was not obtained in RAS-PU, which presented performance losses due to clogging-related problems and the subsequent establishment of preferential pathways. The effluent from the first-phase reactor with residual sulfate load rate of less than 7% (OLRefl of 15.12 kg m-3 d-1 and sulfide of 256 mg L-1, sub-step X) was applied to a second-phase methanogenic reactor. Considering the comparison between the methanogenic systems, an initial organic load (OL) of 2.5 g-COD d-1 was set, which was further increased up to 5 g d-1. The start-up of the single-phase reactor presented limitations, requiring the application of lower OL values, in order to require 140 days up to the stabilization of the load of 5 g-COD d-1. In turn, the two-phase system required 102 days and presented higher methane generation rates metano (RMI 1,95 L-CH4 d-1 and RMII 1,76 L-CH4 d-1). Phase separation enabled the generation of an acidified effluent with lower residual sulfate concentrations, leading to higher methane production and low sulfide concentration in the biogas in the two-phase system, when compared to the single phase system.

É crescente a necessidade de se conhecer e controlar o ambiente fabril. Ao longo do século passado e início deste, várias ferramentas e soluções foram desenvolvidas para suprir essa necessidade. Dentre elas, a simulação desempenha um suporte para o apoio da decisão amplamente utilizada principalmente na indústria manufatureira. A realidade virtual pode ser utilizada no ambiente de simulação como um canal de visualização e interação do usuário com o meio simulado. O objetivo deste trabalho é modelar uma biblioteca do núcleo de simulador de eventos discretos para sistemas de manufatura, com visualização tridimensional, que funcione em ambientes imersivos e não-imersivos. Para tal, as abordagens de três fases e orientada a objetos foram utilizadas com algumas alterações. Para a validação desse desenvolvimento, foram feitas duas simulações de um aplicativo que utiliza os elementos básicos de manufatura e foi feita a coleta de seus resultados que possibilitaram a verificação dos objetivos pretendidos. Por fim, foi feita a análise dos resultados e são apresentadas propostas de trabalhos futuros nesta área. / The need of knowledge and control of the manufacturing environment is continuously growing. Over the last century and the beginning of this, several tools and procedures were designed in order meet those necessities. Among them, simulation is a decision support tool widely used, mainly in the manufacturing industry. Virtual reality can be used in those simulations for user visualization and interaction with the simulated environment. The aim of this research was to model a library for a discrete event simulator core of a manufacturing system, with 3D visualization, that can be used in immersive and non-immersive environments. Two different approaches have been used: the three phases and the object-oriented one. To validate the software development, two simulations were carried out for an application that uses basic elements of manufacturing and production. Data was collected and analyzed in order to check the accomplishment of the research objectives. Finally, a conclusion about the results is presented along with some proposals for future work in this area.

O CVM - Cluster Variation Method, ou Método Variacional de Clusters é um método para cálculos termodinâmicos, baseado na aproximação de campo médio para a energia livre. Em sua concepção original, o CVM dispõe apenas de contribuições configuracionais. A proposta do presente trabalho é neste sentido aprimorar o método com a incorporação de outras componentes à energia livre. Acreditamos que as contribuições volumétricas, tanto dilatacionais quanto vibracionais, são de grande importância, e estas contribuições à energia livre foram aqui adicionadas ao método. Outro objetivo do presente trabalho foi verificar se esta abordagem solucionaria o problema da escala de temperaturas de cálculos ab initio aliados ao CVM. Nestes cálculos, a escala de temperaturas dos diagramas de fases geralmente é duas a três vezes maior que o verificado experimentalmente ou, equivalentemente, que os resultados CVM a partir de dados experimentais. Um novo algoritmo de minimização foi deste modo proposto para levar em conta os efeitos vibracionais e a inclusão do volume como variável. O algoritmo é baseado no NIM (Natural Iteration Method), que é utilizado para a minimização no caso configuracional. Um método para os cálculos vibracionais foi elaborado a partir do modelo de Debye-Grüneisen, com considerações adicionais elásticas, adaptado para sistemas multicomponentes (isto é, ligas). O modelo é baseado naquele desenvolvido por Anderson, quando existem dados ab initio de constantes elásticas, ou Moruzzi-Janak-Schwarz caso contrário. Em cálculos ab initio é possível determinar as constantes elásticas de cada estrutura considerada. Com estes dados, a temperatura de Debye e o módulo de volume a 0K são determinados com maior precisão. Dados de primeiros princípios relativos a energias de coesão/formação em função do volume para o sistema prototípico Fe-Al CCC (ferro-alumínio cúbico de corpo centrado) foram utilizados como exemplo para a obtenção de parâmetros para o modelo. / The Cluster Variation Method (CVM), used in thermodynamical calculations, is based in the mean-field approximation to the free energy. The CVM was originally devised to treat configurational-only cases. The scope of the present work is to enhance the method's capabilities, introducing other free energy components. The volumetric contributions, either dilatacional or vibrational, are believed to be of great importance, and are therefore incorporated here in the method. Another aim is to verify whether this approach would solve the temperature range calculated with CVM using ab initio data. In this kind of calculation, the phase diagram temperature range is usually twice or three times as large as experimentally verified or, equivalently, as the ones obtained in CVM calculations using experimental data. Therefore, a new minimisation algorithm was proposed to handle with the vibrational effects and the volume as a variable. The algorithm is based on the NIM (Natural Iteration Method), which is used for the minimization in the configurational case. The Debye-Grüneisen approximation has been adapted, with elastical considerations, for multicomponent systems (i.e., alloys). The method is based on Anderson model, when ab initio elastic constants are available, or on Moruzzi-Janak-Schwarz model otherwise. In ab initio calculations it is possible to determine the elastic constants for each structure considered. Using these data, Debye temperature and bulk modulus at 0K are determined with greater accuracy. First-principles cohesion/formation energies in function of volume for the b.c.c. Fe-Al (body-centered cubic iron-aluminum) system were used as an example to derive parameters to the model.

Aquest treball està dedicat a l'estudi, tant des del punt de vista termodinàmic com cristal·logràfic, dels aliatges moleculars binaris en fase plàstica d'alguns derivats del neopentà.Mitjançant el tensor de dilatació tèrmica, es presenta un estudi de les interaccions intermoleculars de quatre compostos que són cristalls plàstics derivats del neopentà.Mitjançant mesures calorimètriques i difractomètriques, s'han elaborat o reelaborat un total de set diagrames de fase binaris entre components derivats del neopentà.S'ha aplicat l'anàlisi termodinàmica a un total de quinze diagrames de fase els components dels quals són cristalls plàstics, tretze dels quals són derivats del neopentà. La correlació entre les magnituds termodinàmiques pròpies dels aliatges binaris dels derivats del neopentà ha permès establir que aquests aliatges en la seva fase desordenada orientacionalment (fase ODIC), presenten, en termes de la teoria de compensació, una temperatura i una pressió de compensació el valor de les quals és de 630 K i 4200 atm., respectivament.Tanmateix, l'excel·lent correlació existent entre la compacitat d'aquests aliatges en la seva fase ODIC, a través del paràmetre de dissimilitud, i l'entalpia d'excès equimolar, permet predir, per a les fases ODIC relatives a altres sistemes binaris dintre del conjunt dels derivats del neopentà, valors d'aquesta darrera magnitud amb els quals s'obtenen diagrames de fase calculats per a l'equilibri [fase ODIC + fase líquida] en acceptable concordància amb els obtinguts experimentalment. Utilitzant com a paràmetre exotermodinàmic la diferència normalitzada en el número de grups -CH2OH per mols de substància, es constata l'existència de vàries subfamílies d'aliatges binaris ODIC entre els derivats del neopentà. Finalment, la comparació de la temperatura de compensació, Tc, per a les fases ODIC i l'existent per a les fases prèvies a la fusió en altres tipus d'aliatges binaris, en funció de la temperatura mitjana, Tm, del equilibri entres dites fases i la fase líquida, realitzada en un diagrama log Tc - log Tm, permet la ubicació de tots aquests aliatges en la regió per a la qual log Tc > log Tm (denominada regió ordinària), no havent-se trovat fins al moment cap aliatge binari que per a la seva fase prèvia a la fusió sigui log Tc < log Tm.(denominada "regió extraordinària"). / Mediante el tensor de dilatación térmica, se presenta un estudio de las interacciones intermoleculares de cuatro compuestos que son cristales plásticos derivados del neopentano. En base a medidas calorimétricas y difarctométricas, se han elaborado o reelaborado un total de siete diagramas de fase binarios entre compuestos derivados del neopentano. Se ha aplicado el análisis termodinámico a un total de quince diagramas de fase binarios cuyos componentes son cristales plásticos, trece de los cuales son derivados del neopentano.La correlación entre las magnitudes termodinámicas propias de las aleaciones binarias de los derivados del neopentano, ha permitido establecer que dichas aleaciones en su fase orientacionalmente desordenada (fase ODIC), presentan, en términos de la teoría de compensación, una temperatura y una presión de compensación cuyo valor es de 630 K y 4216 atm., respectivamente. Asimismo, la excelente correlación existente entre la compacidad de estas aleaciones en su fase ODIC, a através del parámetro de disimilitud, y la entalpía de exceso equimolar, permite predecir, para las fases ODIC de otros sistemas binarios dentro del conjunto de los derivados del neopentano, valores de esta última magnitud con los cuales se obtienen diagramas de fase calculados para el equilibrio [fase ODIC + fase líquida] en aceptable concordancia con los obtenidos experimentalmente. Utilizando como parámetro exotermodinámico el número de puentes de hidrógeno por mol de sustancia, se constata la existencia de varias subfamilias de aleaciones binarias ODIC entre los derivados del neopentano. Finalmente, la comparación de la temperaura de compensación, Tc, para las fases ODIC y la existente para las fases previas a la fusión de otros tipos de aleaciones binarias, en función de la temperatura media, Tm, del equilibrio entre dichas fases y la fase líquida, realizada en un diagrama log Tc - log Tm, permite ubicar todas estas aleaciones en la región para la cual log Tc > log Tm (denominada región ordinaria), no habiéndose encontrado hasta el presente ningúna aleación binaria para la cual en su fase previa a la fusión log Tc < log Tm (denominada "región extraordinaria"). / The present work is devoted to the study of molecular binary mixtures, in their plastic phases, between some neopentane derivatives, both from thermodynamic and crystallographic points o view.By means of the thermal expansion tensor, a study is presented concerning the intermolecular interaction in four compounds which are neopentane derivatives plastic crystals. On the other hand, by means of thermal and diffractometric measurements, a whole of seven isobaric binary plastic-crystalline phase mixed crystals of neopentane derivatives, has been determined or newly determined.Thermodynamic analysis has been made of a set of fifteen binary phase diagrams thirteen of which are composes of neopentane derivatives. The correlation between characteristic thermodynamic magnitudes of neopentane derivatives binary mixed crystals allows coming at the conclusion that those materials, in their orientationally disordered phase, exhibit, in terms of the compensation theory, a compensation temperature Tc, and pressure, pc, of about 630 K and 4216 atm, respectively. Moreover, the excellent correlation exhibited by the so called packing parameter and the excess equimolar enthalpy of the orientationally disordered phases (ODIC) of those materials permits the values of this enthalpy for the ODIC phase of other binary mixed crystals in the same series of neopentane derivatives to be predicted in such a way that the corresponding values provide the theoretical corresponding equilibrium [ODIC phase + liquid phase] in very acceptable concordance with the experimental ones. By using the number of molar hydrogen bonds as an exothermodynamic parameter, the existence of several subfamilies of ODIC binary mixed crystals in the neopentane derivatives is confirmed. Finally, if the Tc for not only ODIC phases of the neopentane derivatives, but also for other ones previous to the liquid phase for binary mixtures of other different kinds of materials and the so called average temperature, Tm, for the equilibrium between those phases and the liquid phase are ploted in a logTc - logTm axes, it results that all the involved mixtures are placed in a region into which logTc > logTm (called "ordinary region") and, as far as the author knows, there are no binary mixtures of which occupy the region characterized by the condition logTc < logTm (called "the extraordinary region").

Esta tesis tiene como finalidad profundizar en algunos procesos de construcción del conocimiento que operan en la interacción entre alumnos universitarios en situaciones colaborativas virtuales, que requieren la elaboración de productos escritos, y comprender mejor las relaciones entre estos procesos colaborativos y la influencia educativa ejercida por el profesor a lo largo de dichas situaciones. Más concretamente, sus objetivos son (i) identificar y analizar los procesos y mecanismos interpsicológicos de construcción colaborativa del conocimiento entre alumnos en los distintos grupos y secuencias didácticas observados y (ii) identificar y analizar los dispositivos y mecanismos de ayuda educativa mediante los cuales el profesor incide en la construcción colaborativa del conocimiento entre alumnos en los distintos grupos y secuencias didácticas observados.El marco teórico que se asume como referencia es la concepción constructivista de la enseñanza y el aprendizaje que sostiene que el aprendizaje que acontece en contextos educativos es fruto de un proceso de construcción conjunta entre profesor y alumnos que interactúan en torno a unos contenidos concretos culturalmente establecidos y organizados. La vinculación entre la actividad colaborativa de los alumnos y la actividad conjunta más amplia entre profesor y alumnos en la que dicha colaboración se inserta convierte el análisis de la interconexión entre las actuaciones de todos los participantes en torno a la tarea o contenido de aprendizaje y de su evolución -el análisis de la interactividad- en un elemento imprescindible para identificar y analizar dichos procesos. Desde esta perspectiva se revisan los estudios sobre aprendizaje colaborativo mediado por ordenador -Computer Supported Collaborative Learning (CSCL)- y se toman como referente fundamental los trabajos que caracterizan los procesos de construcción colaborativa del conocimiento en entornos virtuales como una secuencia de fases de construcción colaborativa del conocimiento para explicar los mecanismos que subyacen a esa colaboración y que son responsables de su potencialidad para el aprendizaje. Como estrategia metodológica se opta por un estudio múltiple de casos. Se analizan cuatro secuencias didácticas que incorporan tareas que requieren que estudiantes universitarios elaboren colaborativamente documentos escritos. Estas secuencias pertenecen a dos escenarios distintos que corresponden a dos instituciones diferentes, la Universidad de Barcelona y la Universitat Oberta de Catalunya, cada una de las cuales emplea plataformas diferentes con herramientas y utilidades distintas para el trabajo en grupos colaborativos. En cada uno de estos escenarios se analizan dos secuencias sucesivas y relacionadas, en las que tres pequeños grupos de estudiantes desarrollan diferentes tareas que requieren que elaboren conjuntamente textos escritos.Los resultados obtenidos muestran, por una parte, que los procesos de construcción colaborativa de textos escritos de los pequeños grupos pueden describirse en términos de una secuencia de fases socio-cognitivas: iniciación, exploración, negociación y co-construcción. Cada una de estas fases se desarrolla a través de procedimientos y estrategias particulares, que implican diferentes tipos de textos escritos y diferentes niveles de conocimiento compartido y aprendizaje. Por otra parte, los resultados muestran que existe una relación entre las fases, los procedimientos y las estrategias empleadas por los pequeños grupos, y la influencia educativa ejercida por el profesor. Se identifican algunas dimensiones clave de la influencia educativa del profesor: el momento en que el profesor ofrece las ayudas a los estudiantes, el nivel respecto a la tarea en que ofrece la ayuda, el detalle de las indicaciones del profesor y los aspectos de la tarea sobre los que ofrece la ayuda.PALABRAS CLAVE: aprendizaje colaborativo mediado por ordenador, CSCL, análisis de la interactividad, concepción constructivista de la enseñanza y el aprendizaje, influencia educativa, fases de construcción colaborativa del conocimiento, estrategias de escritura conjunta de textos. / This thesis aims to improve our understanding of how university students develop common knowledge through collaborative writing. The thesis has two specific goals: (i) to analyze some interpsychological mechanisms involved in developing common knowledge through collaborative writing (ii) to analyze how the teacher can assist and improve this process of common knowledge development. Starting from a sociocultural and constructivist approach to teaching and learning processes, a strong relationship between collaboration among students and teacher-students joint activity is assumed. Following a case study strategy, four didactic sequences, from two different educational settings, have been observed. In each of the didactic sequences, three small groups have been analyzed, dealing with different tasks involving elaboration of written texts. Results show, on the one hand, that the processes of collaborative writing in the small groups can be described in terms of a sequence of socio-cognitive phases: initiation, exploration, negotiation and co-construction. Each of these phases is developed through some particular procedures and strategies, which lead to different kinds of written texts and different levels of common knowledge and learning. On the other hand, results show that there is a relationship between the phases, procedures and strategies attained for the small groups, and the educational influence exerted by the teachers. Some key dimensions on this educational influence are identified: the moment in which assistance is offered to the students, the level of the task at which assistance is offered, the detail of the teacher's indications and the aspects of the task that are supported by the teacher.

Submitted by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-08-23T17:44:07Z No. of bitstreams: 1 DissPCSGS.pdf: 4962933 bytes, checksum: 743628f59c577aa14f19c97309925d35 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-08-23T17:44:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissPCSGS.pdf: 4962933 bytes, checksum: 743628f59c577aa14f19c97309925d35 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-08-23T17:44:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissPCSGS.pdf: 4962933 bytes, checksum: 743628f59c577aa14f19c97309925d35 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-23T17:44:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissPCSGS.pdf: 4962933 bytes, checksum: 743628f59c577aa14f19c97309925d35 (MD5) Previous issue date: 2016-12-14 / Não recebi financiamento / This research presents results of an investigation of educational pedagogy done with a group of second grade students from an Elementary School. The investigation involved observations of the Moon and educational activities used to teach about Moon phases. An overview of the academic literature on the teaching of the theme of the Moon and its phases was conducted, with a bibliographical review of theses and dissertations, journal articles, papers presented at selected conferences, and some international papers on this topic. From the literature review, it was found that there are few studies that actually address of how observation of the Moon in the sky can be used to effectively teach Moon phases to elementary school students. In this study, students observed and recorded the appearance of the Moon and its place in the sky through drawings. The drawings included the position of the Moon relative to the horizon and used observations made at the school and at their homes during part of a lunar month. Using these initial Moon observations and the student drawings, there were discussions in the classroom designed to consolidate student knowledge. In this research, the data were obtained through interviews, class records, and student observations notebooks. A control group was not used. The researcher was also the teacher of the class where the research was developed. The student observations made it possible for the students to perceive the Moon's apparent motion, as well as its change of appearance over several nights. Through classroom discussions centered on the observations, it was clear that the observations helped develop student concept knowledge of Moon phases that would be difficult to develop from classroom experiences that did not include observations. This experiential connection from the observation of the Moon fostered a relationship with the knowledge implied to the reality of nature. For the initial years, in the Astronomy teaching, this is an important link that can promote the learning of such contents, from the senses of the child and the teacher intervention in a flexible and open way. / Esta pesquisa apresenta resultados de uma investigação desenvolvida com uma turma de alunos do segundo ano do Ensino Fundamental envolvendo a observação da Lua. Inicialmente, com o objetivo de apresentar um panorama das pesquisas sobre o tema Lua e suas fases, foi feita uma revisão bibliográfica a partir de teses e dissertações, artigos de periódicos, trabalhos apresentados em eventos selecionados e alguns trabalhos internacionais. Como resultado, verificou-se que poucos são os trabalhos que utilizam a observação da Lua no céu como parte da metodologia para o ensino e a aprendizagem do tema. Como objetivo de pesquisa, foi proposta e estudada uma metodologia na qual os alunos observaram e registraram a Lua por meio de desenhos, incluindo o horizonte, na escola e em suas casas, ao longo de parte de uma lunação. Priorizando a observação do céu, a partir dos desenhos, houve discussões em sala que foram conduzidas objetivando a sistematização do conhecimento. Com uma pesquisa experimental, sem grupo de controle, os dados foram obtidos por meio de entrevistas, registros de aulas e cadernos de observações dos alunos. A pesquisadora também foi a professora da turma onde a pesquisa foi desenvolvida. A observação do céu possibilitou a percepção pelos alunos do movimento aparente da Lua, bem como sua mudança de aspecto ao longo de várias noites. Por meio das discussões em sala de aula, com o uso dos registros, foi evidenciado que o conhecimento da observação desenvolve um saber a partir da vivência que transcende os limites dados ao conteúdo em sala de aula, possibilitando discussões pouco valorizadas no ensino da Lua e suas fases. Essa conexão experiencial a partir da observação da Lua fomenta uma relação com o conhecimento implicado à realidade da natureza. Para os anos iniciais, no ensino de Astronomia, esta é uma vinculação importante que pode promover a aprendizagem de tais conteúdos, a partir dos sentidos da criança e da intervenção docente de modo flexível e aberto.

Made available in DSpace on 2016-12-12T20:15:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ana Carolina.pdf: 30877153 bytes, checksum: df1e32c0dad640cd008d62b73fa92072 (MD5) Previous issue date: 2014-07-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work/study, have showed the results of the investigation about dynamics standard map in the forms; conservative, dissipative and dissipative relativistic, through a numerical and analytical approach for the last case. For the three abovementioned cases, have been build and inspected the respective phase spaces, parameter spaces and spaces of periods, by which has been found the coexistence of chaotic and periodic domains. It has still been characterized and discussed the influence of the parameters responsibles for the dissipation and damping or by a relativistic component in the dynamics of a particle subjected to periodic pulses, as well as the influence of the parameter responsible for noise in the system. The results showed the existence of periodic structures that are organized from the smallest to highest period immersed in chaotic regions. Finally, it has showed that the self-similar structures were gradually disturbed by the noise, as well as the less stable regions, where there are bifurcations, even were hit and porteriormente are totally destroyed and replaced by a chaotic structure. / Neste trabalho apresentaram-se os resultados obtidos da investigação da dinâmica do mapa padrão nas formas; conservativa, dissipativa e dissipativa relativística, através de uma abordagem numérica e analítica para o último caso. Para os três casos supracitados, construíram-se e inspecionaram-se os respectivos espaços de fases, espaços de parâmetros e espaços de períodos, pelos quais constatou-se a coexistência de domínios caóticos e periódicos. Caracterizou-se e discutiu-se ainda a influência dos parâmetros responsáveis pelo amortecimento ou dissipação e por uma componente relativística na dinâmica de uma partícula submetida a pulsos periódicos, assim como a influência do parâmetro responsável pelo ruído no sistema. Os resultados evidenciaram a existência de estruturas periódicas que se organizam do menor para o maior período imersas em regiões caóticas. Finalmente , mostrou-se que as estruturas auto similares foram gradativamente perturbadas pelo ruído, assim como as regiões menos estáveis onde há bifurcações, também foram atingidas e porteriormente são totalmente destruídas e substituídas por uma estrutura caótica.

ARAÚJO, Jorge Luiz Bezerra de. Auto-organização de partículas patchy carregadas. 2014. 75 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2014-08-29T19:48:06Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_jlbaraujo.pdf: 26529309 bytes, checksum: 0b19a8cf79d0505ad5749c382dddd8c7 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2014-08-29T20:27:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_jlbaraujo.pdf: 26529309 bytes, checksum: 0b19a8cf79d0505ad5749c382dddd8c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-29T20:27:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_jlbaraujo.pdf: 26529309 bytes, checksum: 0b19a8cf79d0505ad5749c382dddd8c7 (MD5) Previous issue date: 2014 / The current stage of development of experimental techniques allow the synthesis of particles complex colloidal, whose surface can be precisely "decorated" with physical properties and/or chemical combinations. Such colloids are usually defined as patchy particles. As result of the modification of parts of the surface of such particles, the interaction between them is generally characterized by an anisotropic potential. Study and understand the process of self-organization of this particular system is of great interest both from the scientific point of view as technology, because of its use in functional materials. In this dissertation, we study. The behavior of a two-dimensional system patchy charged particles, in which the surface is decorated with a timely charge sign opposite that located in the particle center. Thus, patchy each particle has a net charge C, which is result of the difference between the point charges on the surface and that in the particle center patchy. This study uses the technique of computer simulation of molecular dynamics to study the process of self-organization of particles patchy depending on the density and temperature. Initially, we present the model of patchy particles studied here and there is the behavior of the interaction energy between two particles and its dependence on load effective particle (liquid charge) and the number of active sites (p) that decorate the surfaces of colloids, called patches . The study of these parameters is important for understanding the self-organized structures obtained. Presents the stable structures of minimum energy a system with p=2 and C=0 as a function of temperature and density. In general, we observe two well defined phases were distinguished by calculation of thermodynamic properties during the simulation. Results for different values of p and C are also presented order to show the influence of this parameter in the system configuration. In general, it is observed that for large values of the charge and/or number of patches, the repulsive potential prevails causing the system to stabilize in a crystalline configuration. On the other hand, for a system composed of particles with a low value of charge and/or the number od patches interaction potential is attractive inducing predominantly resulting composite structures in the form of clusters of ring and lines particles. / O atual estágio de desenvolvimento de técnicas experimentais permite a síntese de partículas coloidais complexas, cuja superfície pode ser precisamente "decorada" com propriedades físicas e/ou químicas diferentes. Tais coloides são usualmente definidos como partículas patchy. Como resultado da modificação de partes da superfície de tais partículas, a interação entre as mesmas é geralmente caracterizada por um potencial anisotrópico. Estudar e compreender o processo de auto-organização desse sistema particular é de grande interesse tanto do ponto de vista científico como tecnológico devido sua utilização em materiais funcionais. Nessa dissertação, estuda-se o comportamento de um sistema bidimensional de partículas patchy carregadas, nas quais a superfície é decorada pontualmente com uma carga de sinal contrário do centro da mesma de modo que cada coloide possua uma carga total C responsável pelo potencial de interação. Neste trabalho foi utilizada a técnica de simulação Dinâmica Molecular para estudar o processo de auto-organização dessas partículas para diversas densidades e temperaturas. Contudo, antes de apresentar resultados numéricos apresenta-se o modelo de partícula patchy e verifica-se o comportamento da energia de interação com dependência na carga efetiva da partícula e com o número de sítios ativos (p) que decoram as superfícies dos coloides, chamados de patches. Nota-se que o estudo de tais parâmetros é fundamental na previsão de estruturas que o sistema se estabiliza. Apresentam-se as estruturas de mínima energia estáveis, de um sistema com p=2 e carga total neutra, em um diagrama de fases com dependência na temperatura e densidade para p=2. Esse diagrama apresenta claramente duas fases bem definidas que foram distinguidas através de cálculos de propriedades termodinâmicas durante a simulação. Resultados para diferente p e carga total também são apresentados a fim de mostrar a influencia do número de patches, e da carga total, na configuração do sistema. Em geral, observa-se que para altos valores da carga total e/ou número de patches de cada partícula, o potencial repulsivo prevalece fazendo com que o sistema se estabilize em uma configuração cristalina. Por outro lado, um sistema composto de partículas com baixo valor de carga total ou numero de patches as partículas apresentam um potencial atrativo induzindo diferentes tipos de configurações no sistema, como, por exemplo, estruturas na forma de anéis e linhas de partículas.

Although the interest in vegetable oils as feedstock for biofuel production is not a recent issue, this took great impetus by the need to have alternative energy sources to the use of oil and oil products, with a search for new sources of vegetable oil. The chichá (sterculia striata) is a large tree that measures 8-25 meters high, it is found in the Brazilian Atlantic Forest and it has fast growing, resistance to low temperatures and different altitudes. The seeds are cylindrical and flat with a black fur that comes off as dries. It has up to 42%almond oil, being a potential candidate for obtaining oil in Brazil. In recent years, many researches have been developed in order to make the production of biodiesel, by ethylic route, technically and economically viable. In this point, much has been done with respect to reactional aspects of this process. However, little researches have been done in order to solve problems related to separation and purification steps. Knowing the phase behavior of the systems is vital for the design, operation and control of these units. This study aimed to: 1) study the process of obtaining biodiesel from chichá oil, 2) perform experimental and theoretical study of the liquid-liquid equilibrium (LLE) involving representative substances of the phase equilibrium present in the chichá biodiesel production. It is expected that the experimental results obtained in this study may come to assist the industry of biodiesel production, providing biodiesel production data and phase equilibrium data to these ones. The results showed that the chichá has about 40% oil in its seed, the chichá biodiesel production reached 99% yield in esters using time ration of 0,5 hours, molar ratio oil/alcohol 1/10, 1,5 % oil mass in mass of catalyst and temperature of 30 °C. The data (LLE) for the ternary system chichá biodiesel + ethanol + glycerol and its tie-lines showed a very characteristic behavior, having no significant variation in studied temperatures. / Embora o interesse por óleos vegetais como matéria-prima para produção de bicombustíveis não seja um assunto recente, tomou grande impulso pela necessidade de se dispor de fontes de energia alternativas ao uso do petróleo e derivados, havendo uma busca por novas fontes de óleo vegetal. O chichá (Sterculia striata) é uma árvore de grande porte, de 8 a 25 metros de altura, encontrada na Mata Atlântica brasileira, com crescimento rápido, resistente a baixas temperaturas e diferentes altitudes. As sementes são cilíndricas e achatadas com uma pele preta que se desprende à medida que vai secando. Apresenta, na sua amêndoa até 42% de óleo, sendo uma candidata potencial para a obtenção de óleo no Brasil. Nos últimos anos, muitas pesquisas vêm sendo desenvolvidas visando tornar a produção de biodiesel, via rota etílica, técnica e economicamente viável. Neste sentido, muito têm sido realizado no tocante aos aspectos reacionais deste processo. Entretanto, pouco se tem pesquisado objetivando resolver os problemas relacionados às etapas de separação e purificação. Conhecer o comportamento de fases dos sistemas é vital para o projeto, operação e controle destas unidades. Este trabalho teve como objetivos: 1) estudar o processo de obtenção de biodiesel a partir do óleo de chichá; 2) realizar o estudo experimental e teórico do equilíbrio líquido-líquido (ELL) envolvendo substâncias representativas do equilíbrio de fases presentes na produção de biodiesel do chichá. Espera-se que os resultados experimentais obtidos neste trabalho possam vir a auxiliar o setor de produção de biodiesel, fornecendo a estes, dados de produção do biodiesel e dados do equilíbrio de fases. Os resultados encontrados mostraram que o chichá possui aproximadamente 40% de óleo em sua semente, a produção de biodiesel de chichá alcançou 99 % de rendimento em ésteres utilizando tempo de ração de 0,5 horas, razão molar óleo/álcool 1/10, 1,5% da massa do óleo em massa de catalisador e temperatura de 30 °C. Os dados do (ELL) para o sistema ternário biodiesel de chichá + etanol + glicerina e suas tie-lines mostraram um comportamento muito característico, não tendo variação significativa nas temperaturas estudadas.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-10-04T17:57:07Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 429118 bytes, checksum: e4ab6fe5bf0178dbe3dcaea1c75c05ca (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-04T17:57:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 429118 bytes, checksum: e4ab6fe5bf0178dbe3dcaea1c75c05ca (MD5) Previous issue date: 2004-02-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho, foram estudados os dados de equilíbrio de fases de sistemas aquosos bifásicos compostos por L35 + fosfato de potássio e F68 + fosfato e potássio. Foram estudados os efeitos da variação de temperatura (10 ° 25 ° e 40 ° e da massa molar dos copolímeros sobre os dados de C, C C) equilíbrio. A influência da variação de temperatura é mais intensa sobre a inclinação da tie-line (linha de amarração) do que sobre a posição da binodal e este efeito é maior para L35 do que para F68. A influência da massa molar sobre o comportamento dos diagramas de fase para os copolímeros F68 e L35 foi compensado pelos efeitos associados à hidrofobicidade das macromoléculas. A influência da mudança de pH (7 e 12) sobre o equilíbrio de fases dos sistemas L35 + fosfato de potássio + água e L35 + fosfato de potássio/hidróxido de potássio também foi estudado. Aumentando-se o pH, a curva binodal deslocou-se para concentrações de fosfato e copolímero mais altas correspondentes a uma diminuição na região bifásica de coexistência. A partição de proteínas do soro de queijo tais como albumina de soro bovino (BSA) e β-lactoglobulina (β-Lg) foi feita em sistemas aquosos bifásicos (SABs) consistindo de copolímeros blocos L35 e F68 formados por micelas. Esses copolímeros são membros da família PEO-PPO-PEO, onde PEO é poli(óxido de etileno) e PPO é poli(óxido de propileno). Dois diferentes sistemas aquosos bifásicos (SABs) foram usados: um preparado com L35-fosfato-água e o outro formado por F68-fosfato-água, ambos em pH 7. Os experimentos foram feitos a 10, 25 e 40 ° As influências da natureza dos copolímeros triblocos, massa C. molar, temperatura e do comprimento da linha de amarração sobre a partição foram investigadas. Ambas proteínas particionaram para a fase de fosfato, mais hidrofílica e um fraco efeito da temperatura sobre os valores de coeficiente de partição foi observado. Os dados observados experimentalmente foram analisados usando um modelo simples derivado da teoria de Flory- Huggins por Johansson et al. Os resultados de particionamento foram discutidos em termos de contribuições entrópicas e entálpicas. A força entrópica predominou no comportamento de particionamento dessas proteínas, de maneira semelhante ao que ocorre em sistemas PEO − fosfato. / This work reports on a phase equilibrium study of aqueous two-phase systems composed by L35 + potassium phosphate, and F68 + potassium phosphate. The effects of changes in temperature (10 ° 25 ° and 40 ° C, C, C) and copolymer molar mass on data equilibrium were studied. The influence of temperature variation on the tie-line slope is more intense than that on the binodal position, and it is higher for L35 than for F68. The influence of molar mass on the behavior of the phase diagrams of both copolymers was compensated by effects associated to macromolecule hydrophobicity. It was also studied the influence of changes in salt pH (7 and 12) on the phase equilibrium of systems L35 + potassium, phosphate + water, and L35 + potassium phosphate/potassium hydroxide + water. As pH increased, the binodal curve shifted to higher copolymer and phosphate concentrations with the decrease in the two-phase coexistence region. Protein partitioning from cheese whey such as bovine serum albumin (BSA) and β-lactoglobulin (β-Lg) was made in aqueous two-phase systems (ATPS) consisting of micelle-forming block copolymers L35 and F68. These copolymers are members of the PEO- PPO-PEO family, where PEO is poly(ethylene oxide) and PPO is poly(propylene oxide). Two different ATPS were used, one prepared with L35- phosphate-water and another formed by F68-phosphate-water, both at pH 7. The experiments were performed at 10, 25, and 40° The influences of the C. triblock copolymer nature, molar mass, temperature, and tie-line length on partitioning were investigated. Partitioning of both proteins towards the more hydrophilic phosphate phase and a weak temperature effect on partition coefficient values were observed. The data experimentally recorded were analyzed using a simple model derived from the Flory-Huggins theory by Johansson et al. The results are discussed in term of entropic and enthalpic contributions to partitioning. The entropic force predominated in the partitioning behavior of these proteins, similarly to what occurs in PEO − phosphate systems. / Não foi localizado o cpf do autor.