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Estudo de Combustão Seca e Molhada nas Configurações de Poços Verticais e THAI

Rodrigues, Francisco Leandro de Oliveira January 2012 (has links)
RODRIGUES, Francisco Leandro de Oliveira. Estudo de Combustão Seca e Molhada nas Configurações de Poços Verticais e THAI. 2012. 85 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-10-19T17:55:02Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_florodrigues.pdf: 1553430 bytes, checksum: ea5d6bd9410c4b7a7f27705ba3db8f8a (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-10-21T20:38:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_florodrigues.pdf: 1553430 bytes, checksum: ea5d6bd9410c4b7a7f27705ba3db8f8a (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-21T20:38:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_florodrigues.pdf: 1553430 bytes, checksum: ea5d6bd9410c4b7a7f27705ba3db8f8a (MD5) Previous issue date: 2012 / Neste trabalho é realizado um estudo, através de simulações numéricas, de reservatórios de óleo e gás submetidos à técnica de combustão in situ, seca e molhada. Essas variações são estudadas nas configurações de poços verticais e THAI. Para esse estudo, é utilizado um simulador numérico de processos térmicos, o STARS (Steam, Thermal, and Advanced Process Reservoir Simulation) do grupo CMG (Computer Modelling Group). Na configuração de poços verticais é utilizado um arranjo do tipo 1/4 de five-spot, que consiste de dois poços verticais localizados em cantos diagonalmente opostos na horizontal de um paralelepípedo. Nessa, há um processo inicial, chamado de pré-aquecimento, em que se faz a injeção cíclica de vapor. Posteriormente, é feito a injeção de ar para gerar a combustão. Já na configuração THAI, há um poço vertical, responsável pela injeção de ar para gerar a combustão, e um poço horizontal, responsável pela produção. Nas duas configurações de poços, são verificadas as produções e as taxas de óleo, de água e de gás e as razões água-óleo e gás-óleo. O intuito é analisar o desempenho dessas configurações. Os resultados mostram que a combustão molhada é mais eficaz que a combustão seca em ambas as configurações de poços. Embora o processo de combustão molhada tenha produzido bem mais água que o processo de combustão seca, um fator negativo, seu desempenho relativo ao fator de recuperação de óleo foi superior.
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Transporte de sedimentos finos devido a ondas de superfície

Ziebell, Juliana Sartori January 2013 (has links)
Neste trabalho, modelos que descrevem o transporte de sedimentos finos devido às ondas aquáticas de superfície foram estudados. Soluções numéricas da equação de transporte bidimensional que descreve a evolução da concentração de sedimentos suspensos em um fundo erodível foram obtidas, para alguns casos particulares. Quando as ondas aquáticas propagam sobre uma camada de lama fluida viscoelástico, a equação do transporte é modificada. Este modelo foi investigado e resultados numéricos foram apresentados. Uma nova equação de transporte de sedimentos foi deduzida supondo-se que os parâmetros viscoelástico dependem fortemente da frequência da onda aquática. Usando estas hipóteses, uma expressão acurada de ordem superior para a dissipação de energia de ondas foi obtida. / In this work, models that describe the transport of fine sediments by aquatic surface waves have been studied. Numerical solutions of the bidimensional transport equation that describes the evolution of the concentration of suspended sediments in an erodible bed have been obtained for some particular cases. When the aquatic waves propagate over a viscoelastic mud layer, the transport equation is modified. This model was investigated and numerical results were presented. A newequation for transport of sediments was deduced assuming that the viscoelastic parameters depends strongly on the frequency of the aquatic wave. Using these hypotheses, an accurate expression of higher order for the wave energy dissipation has been obtained.
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Estudo do comportamento de partição do corante amarelo ouro remazol RNL em sistemas aquosos bifásicos constituídos por polietilenoglicol/sal e líquido iônico/sal.

Alvarenga, Juliana Maria de January 2015 (has links)
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. Núcleo de Pesquisas e Pós-Graduação em Recursos Hídricos, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-01-06T16:16:54Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DISSERTAÇÃO_EstudoComportamentoPartição.pdf: 971597 bytes, checksum: 2b536073011fb01191bf64f0b5ce238f (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2016-01-15T16:08:08Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DISSERTAÇÃO_EstudoComportamentoPartição.pdf: 971597 bytes, checksum: 2b536073011fb01191bf64f0b5ce238f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-15T16:08:08Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DISSERTAÇÃO_EstudoComportamentoPartição.pdf: 971597 bytes, checksum: 2b536073011fb01191bf64f0b5ce238f (MD5) Previous issue date: 2015 / O comportamento de partição do corante amarelo ouro remazol RNL (AR) foi estudado em sistemas aquosos bifásicos (SABs) formados pela mistura de solução aquosa de polietilenoglicol (massa molar 1500, 4000 ou 6000 g mol-1) ou líquido iônico ([Bmin]BF4) com solução aquosa de sal (citrato de sódio, sulfato de amônio, sulfato de lítio, sulfato de magnésio, sulfato de manganês, sulfato de sódio ou tartarato de sódio). O diagrama de fases para o sistema polietilenoglicol (PEG 4000 g mol-1) e sulfato de amônio a 298 K foi obtido e utilizado nesses estudos. O coeficiente de partição do corante (KAR) foi analisado em função do comprimento da linha de amarração (CLA), natureza do eletrólito e massa molar do polímero, sendo encontrados valores de KAR maiores que 1200. Em sistemas formados por polímero, o tipo de cátion formador do sal influenciou o valor do coeficiente de partição, sendo o cátion Li + o que apresentou maiores valores. A massa molecular do polímero e a natureza do ânion não apresentaram efeito significativo sobre os valores de KAR. O comportamento de partição do AR foi discutido com base no modelo de Haynes. A análise dos parâmetros KAR e transGº indicaram que os fatores (entalpia e / ou entropia) que influenciam a transferência do corante dependem da natureza do SAB e da diferença entre as propriedades termodinâmicas intensivas das fases (CLA). O maior valor do KAR foi obtido para o sistema composto por PEG1500 + sulfato de lítio + água, sendo esse sistema aplicado na remoção do corante a partir de um efluente têxtil com uma porcentagem de recuperação de cerca de 100%. Os valores elevados KAR na presença do efluente demonstram o potencial e a robustez dos SAB para o tratamento de efluentes de indústrias têxteis. ____________________________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: The partitioning behavior of the remazol yellow gold RNL (YR) dye was studied in aqueous two-phase systems (ATPS) formed by aqueous mixture of polyethylene glycol (molecular weight 1500, 4000 or 6000 g mol-1) or ionic liquid ([Bmin] BF4) with salt aqueous solution (sodium citrate, ammonium sulfate, lithium sulfate, magnesium sulfate, manganese sulfate, sodium sulfate or sodium tartrate). The phase diagram for the system polyethylene glycol (PEG 4000 g mol-1) and ammonium sulphate at 298.15K was obtained and used in these studies. The dye partition coefficient (KYR) was analyzed as a function of the tie line length (TLL), nature of the electrolyte and molar mass of the polymer. KYR values greater than 1200 were found. At systems composed by polymer, the type of the salt-forming cation influenced the value of KYR and the cation Li + which showed the strongest effect. The mass molecular of the polymer and the nature of the anion showed no significant effect on values of KYR. The YR partitioning behavior was discussed based on Haynes model. The analysis of KYR and trGº parameters indicated factors (enthalpy and / or entropy) that influence the transfer of the dye depends on the nature of the ATPS and the difference between intensive thermodynamic properties of the phases (TLL). The highest value for partition coefficient was obtained for the system contents PEG1500 + lithium sulfate + water, this system being applied to removal YR from a textile effluent with a recovery percentage of about 100%. The highest values for KYR in presence of the effluent demonstrate the ATPS potential and robustness for treatment of textile effluents.
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Desenvolvimento de um sistema de mínimas quantidades de fluido de corte integrado ao controle de uma fresadora CNC

Pinto, Fábio Wagner January 2002 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-19T19:38:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2013-07-16T18:56:04Z : No. of bitstreams: 1 188751.pdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)
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Verificação de soluções numéricas unidimensionais em dinâmica dos fluidos

Marchi, Carlos Henrique January 2001 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-19T05:09:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 187560.pdf: 6976659 bytes, checksum: ba9d941f92ff4580c71d4fbd93b09e03 (MD5) / O objetivo principal deste trabalho é calcular a incerteza (U) de soluções numéricas, onde a incerteza é definida como uma estimativa do erro (E) de discretização. Para uma variável de interesse qualquer, este erro é a diferença entre a solução analítica exata e a solução numérica. O erro de discretização é causado apenas por erros de truncamento, portanto, não são considerados os erros de arredondamento, de iteração e de programação. As soluções numéricas são obtidas com o método de diferenças finitas sobre malhas unidimensionais uniformes e não-uniforrnes, empregando-se diversos tipos de aproximações numéricas. São resolvidos problemas básicos de transferência de calor e de mecânica dos fluidos. O cálculo da incerteza é feito com úês tipos de estimadores de erro disponíveis na literatura e outros quatro introduzidos neste úabalho. Estes estimadores são avaliados quanto à confiabilidade (UIE > I) e quanto à acurácia (UIE @ I). São obtidas as condições suficientes para os estimadores serem confiáveis quando os tamanhos dos elementos da malha tendem a zero. Verificou-se que nenhum dos estimadores analisados garante incerteza confiável em malhas grossas. Para sanar esta dificuldade, foi proposto um procedimento que funcionou em todos os testes efetuados.
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Efeito das diferentes direções de aplicação de jato de fluido de corte no torneamento de um aço de difícil usinagem

Bertoncini, Alexandre Ricardo Alferes [UNESP] 30 March 2007 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2016-04-01T17:54:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-03-30. Added 1 bitstream(s) on 2016-04-01T18:00:22Z : No. of bitstreams: 1 000505654.pdf: 4469152 bytes, checksum: eed1e71f6c9599eec393075f926968ae (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho estudou-se o comportamento da operação de torneamento do aço ISO 683-XV-8, que é considerado um aço de difícil usinagem, empregando pastilha de metal duro revestida com a aplicação de fluido de corte sob alta pressão nas três principais regiões geradoras de calor: interface cavaco-ferramenta, zona de cisalhamento primária e zona de contato ferramenta-peça. Para isso, foi projetado e montado num torno convencional um sistema de aplicação de jatos de fluido de corte sob alta velocidade e pressão que pudesse aplicar o jato de forma individual e simultânea. O sistema é consistido de uma bomba de êmbolos de baixo custo, de um sistema de controle de vazão e pressão do fluido e de um dispositivo capaz de controlar a variação dos ângulos de aplicação dos jatos. O objetivo foi o de melhorar o desempenho dos jatos de alta pressão, em cada posição de aplicação, controlando as posições e os ângulos de aplicação do fluido. O desempenho de cada posição de aplicação dos jatos foi medido em termos da vida das ferramentas, das forças de usinagem, da temperatura gerada pelo corte, do desgaste e da rugosidade da ferramanta, além da análise da forma do cavaco produzido. De maneira geral os resultados mostram que as aplicações individuais com o jato à alta pressão jactado na interface cavaco-ferramenta apresentaram os melhores resultados, seguidos do jato peça-ferramenta e jato peça-cavaco respectivamente, chegando a aumentar a vida da ferramenta em até 152%, quando comparada com a aplicação convencional da máquina ferramenta. Com jatos simultâneos constatou-se que existe uma sinergia maior entre os jatos cavaco-ferramenta e peça-ferramenta do que entre os jatos cavaco-ferramenta e peça-cavaco. / In this work it was studied the behavior of the turning operation of ISO 683-XV-8, a difficult to machine steel, using coated sintered carbide insert, under high pressure application of the cutting fluid in the three main heat generating areas: interface chip-tool; primary zone of shear, and area of tool-workpiece contact. For that, a system of cutting fluid application of jes under high-speed and high-pressure, that can be applied in an individual and simultaneous way was designed and mounted in a conventional lathe. The system consists of a low cost piston pump, a control system of the flow and pressure of the fluid flow and a device capable to control the variation of the jets application angles. The objective was to improve the performance of the high-pressure jets, in each application position, controlling the positions and the angles of application of the fluid. The performance of each application position of the jets was measured, in terms of tool life, cutting force components, relative temperature of the tool, tool wear and workpiece surface roughness, as well as the analysis of the shape of the generated chips. In general, the results show that individual applications with high pressure jet directed on to chip-tool interface presented the best results, followed by the jet pointed to the work piece-tool and work piece-chip. The tool life increased 152% when compared with the conventional fluid application. With simultaneous jets it was verified that a larger synergy exists between the ship-tool jets and workpiece-tool jets than between the chip-tool jets and workpiece-ship jets.
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Modelo dinâmico de um túnel de vento de sopro

Oliveira, Generoso Niederauer de [UNESP] 27 August 2012 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-08-27Bitstream added on 2014-06-13T20:46:42Z : No. of bitstreams: 1 oliveira_gn_dr_guara.pdf: 1105236 bytes, checksum: 54e018a9fc3b5e797af48a3d6921c28e (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho é desenvolvido e apresentado anteprojeto de Túnel de Vento de Sopro (TVS). Para esta finalidade foi desenvolvida ferramenta computacional para análise aerotermodinâmica para Túneis de Vento de Sopro. Neste âmbito é apresentado o estado da arte dos TVS, respectiva descrição sumária de TVS, principais problemas operacionais, pré-dimensionamento com base nos requisitos operacionais, formulação matemática do túnel e do respectivo sistema de controle. Também é feita a apresentação das ferramentas computacionais com base nos requisitos que possam validar a metodologia proposta e são apresentados resultados e respectivas análises destes resultados. Na parte final deste trabalho é apresentada a respectiva validação e os principais resultados obtidos com um anteprojeto de túnel acadêmico / In this work it is developed a basic design of a Supersonic Blowdown Wind Tunnel (SBDWT). For this purpose computer programs were developed for design and thermo-aerodynamics analysis for a SBDWT. In this framework it is presented the state of art of SBDWT, brief description of a SBDWT, its main operational problems, pre-design based on operational requirements, and tunnel’s mathematical formulation. Also it is described the computational programs based on tunnel’s requirements; results are presented, and the corresponding analysis is also discussed. At the last part of this work it is presented the assumptions made for the mathematical modeling, the main results obtained and the validation of the computer programs are emphasized, as well. A the last part of this work there is presented the respective validation and the main results got for an academic draft design of a wind tunnel
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Estudo experimental sobre a eficiência de nanopartículas de ferritas de Zn-Mn para magnetohipertermia : de características intrínsecas ao comportamento coletivo / Experimental study on the efficiency of Zn-Mn ferrite nanoparticles for magnetohyperthermia : from intrinsic characteristics to collective behavior

Jucá, Vanessa Pilati Peixoto 05 December 2017 (has links)
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2017. / Texto parcialmente liberado pelo autor. Conteúdo restrito: Capítulos 3, 4 e 5. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-04-12T15:56:41Z No. of bitstreams: 1 2017_VanessaPilatiPeixotoJucá_PARCIAL.pdf: 4653424 bytes, checksum: b741153d704913861cd22a5446a51208 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-04-20T20:39:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_VanessaPilatiPeixotoJucá_PARCIAL.pdf: 4653424 bytes, checksum: b741153d704913861cd22a5446a51208 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-20T20:39:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_VanessaPilatiPeixotoJucá_PARCIAL.pdf: 4653424 bytes, checksum: b741153d704913861cd22a5446a51208 (MD5) Previous issue date: 2018-04-20 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). / A conversão de energia eletromagnética em calor, promovida por nanopartículas (NPs) magnéticas submetidas a campos magnéticos alternados, consiste em uma estratégia promissora no tratamento de enfermidades como o câncer por possibilitar um tratamento localizado. Esta tese apresenta um estudo experimental sobre o potencial de NPs de ferritas de Zn-Mn para aplicações em magnetohipertermia. Foram sintetizados diferentes fluidos magnéticos de dupla camada elétrica (EDF-MF) baseados em NPs núcleo/casca de composição ZnxMnyFewO4@-Fe2O3, com diferentes diâmetros e proporções de Zn/Mn. Observou-se um desvio estequiométrico sistemático com o aumento do teor de Zn e da concentração de base alcalina utilizada na coprecipitação hidrotérmica. Todas as NPs sintetizadas apresentaram uma estrutura cristalina cúbica do tipo espinélio e a composição núcleo/casca das mesmas foi evidenciada por técnicas de análise química e microscopia eletrônica de transmissão. As propriedades magnéticas das NPs foram investigadas utilizando fluidos magnéticos em regime diluído. Medidas da dependência térmica da magnetização acima da temperatura ambiente demostraram uma redução na temperatura de Curie com o aumento de teor de Zn. Por fim, ensaios de magnetohipertermia permitiram investigar a eficiência das NPs desta tese como fontes de calor, avaliando desde características intrínsecas das NPs (diâmetro, magnetização de saturação e anisotropia) até influências do comportamento coletivo. Os resultados demostraram que para NPs dispersas em EDL-MF, a interação dipolar magnética e a formação de agregados reduzem a eficiência de aquecimento das NPs. / The conversion of electromagnetic energy into heat, promoted by magnetic NPs when submitted to a time-varying magnetic field is a promising strategy in the treatment of infirmities such as cancer, giving the possibility of a localized treatment. This thesis presents an experimental study on the potential of Zn-Mn ferrite based NPs for magnetohyperthermia applications. Electric Double Layered Magnetic Fluids (EDL-MF) based on core/shell ZnxMnyFewO4@-Fe2O3 nanoparticles (NPs) with different diameters and Zn/Mn proportions have been synthesized. Systematic stoichiometric deviations were observed with increasing Zn content and alkaline base concentration during hydrothermal coprecipitation. All synthesized NPs presented a cubic spinel crystalline structure. The core/shell composition of the NPs was evidenced by chemical analysis and transmission electron microscopy. The NPs’ magnetic properties were investigated measuring magnetic fluids in dilute regimes. Measurements of the thermal dependence above room temperature demonstrated a reduction in Curie temperature with increasing Zn content. Finally, magnetohyperthermia measurements investigated the efficiency of our NPs as heat sources, evaluating NPs’ intrinsic characteristics (diameter, saturation magnetization and anisotropy), as well as collective behavior. The results showed that for NPs dispersed in EDL-MF, the magnetic dipolar interaction and the formation of aggregates reduce the heating efficiency of NPs.
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Anomalias termodinâmica e dinâmica da água num modelo em rede unidimensional

Silva, Fernando Barbosa V. da January 2013 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-08-02T12:03:15Z No. of bitstreams: 1 2013_FernandoBarbosaVitodaSilva.pdf: 1349820 bytes, checksum: 6a95548f8e0dc9d6863e45930531ae78 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-08-05T14:17:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_FernandoBarbosaVitodaSilva.pdf: 1349820 bytes, checksum: 6a95548f8e0dc9d6863e45930531ae78 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-08-05T14:17:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_FernandoBarbosaVitodaSilva.pdf: 1349820 bytes, checksum: 6a95548f8e0dc9d6863e45930531ae78 (MD5) / Nesta dissertação, desenvolvemos um modelo de fluido em rede com intuito de estudar as anomalias termodinâmicas e dinâmicas da água, O modelo foi proposto com vista à simplificação de modelos já existentes, portanto, nosso trabalho principal foi demonstrar que um modelo com potencial que apresenta somente uma interação repulsiva entre primeiros vinhos pode reproduzir as anomalias conhecidas da água. Realizamos simulações computacionais, utilizando o Método de Monte Carlo, com codigo do programa escrito em linguagem C, para estudarmos a dinâmica do modelo, Com isso fomos capazes de ver o comportamento anômolo na difusão, onde temos um aumento da difusão quando aumentamos a densidade do sistema. Esse tipo de comportamento é semelhante ao encontrado nos outros modelos com outras formas de interação mais complexas, A termodinâmica foi estudada através de cálculos analíticos e, para tal, fizemos uso da técnica da matriz de transferência, a qual nos possibilitou encontrarmos as soluções exatas das funções de resposta, da densidade e da entropia do sistema. As funções respostas estudadas foram: a compressibilidade isotérmica e o coeficiente de expansão térmica, pois elas são as de maior interesse no estudo de fluidos. Todas as propriedades termodinâmicas apresentaram comportamento típico de água, tal comportamento é considerado anômolo quando comparado à de outros fluidos considerados normais. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In this dissertation, we developed a lattice fluid model with intention to study the thermodynamic and dynamic anomalies of water. The model was proposed to simplify the existing models, so our main job was demonstrate that a model with the potential to produce only a repulsive interaction between first neighbours can reproduce the known anomalies of water. We performed computer simulations using the Monte Carlo Method, with program code written in C language, to study the dynamics of the model. With that we were able to see the behavior anomalous dissemination, where we have increased the spread when we increase the density of the system. This type of behaviour is similar to that found in other models with other forms of interaction more complex. Thermodynamics was studied using analytical calculations, and for that we use of the transfer matrix technique, which allowed us to find exact solutions of the response functions, density and entropy of the system. The functions responses were studied: the isothermal compressibility and coefficient of thermal expansion as they are of major interest in the study of fluid. All thermodynamic properties of water had typical behavior, such behavior is considered anomalous compared to other fluids considered normal.
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Estudo do mecanismo de carregamento elétrico da superfície de nanopartículas de EDL-MF : um modelo alternativo

Sá, Suyá Maia de January 2013 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Ciência de Materiais, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-08-08T12:00:17Z No. of bitstreams: 1 2013_SuyaMaiadeSa.pdf: 1643484 bytes, checksum: ab6e384ea6c10598298e962f8e9023b3 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-08-08T14:28:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_SuyaMaiadeSa.pdf: 1643484 bytes, checksum: ab6e384ea6c10598298e962f8e9023b3 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-08-08T14:28:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_SuyaMaiadeSa.pdf: 1643484 bytes, checksum: ab6e384ea6c10598298e962f8e9023b3 (MD5) / A determinação da densidade superficial de carga é um tema de grande interesse na ciência coloidal. No caso de fluidos magnéticos com dupla camada elétrica (EDL-MF), o carregamento da superfície resulta da protonação/desprotonação de sítios na superfície dos nanocristais e, portanto, pode ser ajustado pelo pH do meio. Na última década, a partir de um método potenciométrico-condutimétrico (MPC) baseado em titulações simultâneas, foi proposta uma metodologia para o cálculo da concentração dos sítios superficiais carregados de nanopartículas de EDL-MF e caracterizar sua a pH-dependência com o modelo de 2-pK. Neste trabalho, propomos um modelo alternativo para determinar a densidade superficial de carga estrutural de nanopartículas de EDL-MF, que combina os princípios da titulação em massa e do MPC. Nesta abordagem, denominada Método Potenciométrico-Condutimétrico Modificado (MPCM), realizamos titulações potenciométricas-condutimétricas simultâneas em amostras de EDL-MF a partir de meio ácido (pH = 2,0). Em seguida, na região de titulação da superfície da partícula, deduzimos a quantidade de sítios protonados/desprotonados a partir do balanço de massa medindo-se a concentração dos íons hidrônio remanescentes na dispersão após cada adição de titulante. Os resultados do valor de saturação da densidade de carga de superfície obtidos com o MPCM estão em boa concordância com o do MPC. Além disso, a pH-dependência da carga de superfície determinada usando o MPCM é mais realista em comparação com o MPC, uma vez que não requer o estado de equilíbrio para o processo de transferência de prótons entre a superfície e o seio da dispersão. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The surface charge determination is a topic of outstanding interest in the colloid science. In the case of electric double layered magnetic fluids (EDL-MF), the surface charging arises from protonation/deprotonation equilibria on the nanocrystal surface and therefore can be tuned by the pH of the medium. In the last decade, from a potentiometric-conductimetric method (PCM) based on simultaneous titrations it has evidenced that EDL-MF behaves as a mixture of strong and weak diprotic acids. The former is related to the colloid bulk solution, and the latter is associated to the particle surface. The concentration of the charged surface sites was achieved using the mass balance. Then, by using a 2-pK model it has been possible to determine the pH dependence of the surface charge density. In this work we propose an alternative model to determine of the structural surface charge density of EDL-MF nanoparticles which combines the principles of the mass titration [2] and the PCM. In this approach, called Modified Potentiometric-Conductimetric Method (MPCM), we perform simultaneous potentiometric-conductimetric titrations of the EDL-MF samples starting from acidic medium (pH = 2.0). Then, in the region of the particle surface titration, we deduce the amounts of surface adsorbed/desorbed protons from the material balance measuring the concentration of hydronium ions remaining in dispersion after each addition of titrant. The results of the saturation value of the surface charge density obtained with the MPCM are in very good agreement with that of PCM. Moreover, the pH-dependence of the surface charge determined using the MPCM is more realistic compared with the PCM since it does not require the equilibrium state for the surface protonation/deprotonation process.

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