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Formulação covariante da termodinâmica /

Castiñeiras, Jorge. January 1998 (has links)
Orientador: George Emanuel Avraam Matsas / Mestre
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Estudo das anomalias da água utilizando dois modelos em rede unidimensional

Silva, Fernando Barbosa Vito da 21 December 2016 (has links)
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2017-03-31T16:21:29Z No. of bitstreams: 1 2016_FernandoBarbosaVitodaSilva.pdf: 1193970 bytes, checksum: f51171ee3b9339ef25e76bf8fb11d923 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-04-17T20:49:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_FernandoBarbosaVitodaSilva.pdf: 1193970 bytes, checksum: f51171ee3b9339ef25e76bf8fb11d923 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-17T20:49:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_FernandoBarbosaVitodaSilva.pdf: 1193970 bytes, checksum: f51171ee3b9339ef25e76bf8fb11d923 (MD5) / Desenvolvemos nesta tese dois modelos de fluido em rede com intuito de estudar as anomalias termodinâmicas e dinâmicas da água. Os modelos foram propostos 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 vizinhos pode reproduzir as anomalias conhecidas da água. Realizamos simulações computacionais, utilizando o Método de Monte Carlo, com código do programa escrito em linguagem C, para estudarmos a dinâmica do modelo. Com isso fomos capazes de ver o comportamento anômalo na difusão, onde temos um aumento da difusão quando aumentamos a densidade do sistema. Esse tipo de comportamento é semelhante ao encontrado em 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, que 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 anômalo quando comparado à de outros fluidos considerados normais. / We developed this thesis two models of fluid network aiming to study the thermodynamic and dynamic anomalies of water. The models have been proposed to simplify the existing models, therefore our main work was to demonstrate that with a potential model that only has a repulsive interaction between first neighbors 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. Thus we were able to see the anomalous behavior in broadcasting, where we have increased the spread when we increase system density. This type of behavior is similar to that found in other models of other more complex forms of interaction. Thermodynamics was studied by analytical calculations and for that, we use the technique of the transfer matrix, which enabled us to find the exact solutions of the response functions, density and system entropy. The functions responses were: the isothermal compressibility and the thermal expansion coefficient, as they are the most interested in the fluid study. All thermodynamic properties exhibited behavior typical of water, such behavior is considered anomalous when compared to other fluids considered normal.
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Entalpias de vaporização de misturas de liquidos volateis : determinações calorimetricas e correlações de propriedades em alguns sistemas binarios

Rolim, Geraldo Leite 14 July 2018 (has links)
Orientador : Aecio Pereira Chagas / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-14T03:46:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rolim_GeraldoLeite_D.pdf: 2345003 bytes, checksum: 1f526cf74952b17413f5b043a4b13fd9 (MD5) Previous issue date: 1992 / Doutorado
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Estudo termodinamico da interacao de ions lantanideos - (III) e anion cloreto em N, N-dimetilacetamida

Volpe, Pedro Luiz Onófrio, 1947- 16 July 2018 (has links)
Orientador : Aecio Pereira Chagas / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-16T20:30:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Volpe_PedroLuizOnofrio_D.pdf: 4634114 bytes, checksum: 683272634a91b79fa8f16e3c4e4bdb12 (MD5) Previous issue date: 1978 / Doutorado
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Analise termodinamica de colunas de destilação visando a otimização energetica

Moussa, Luciana Saliba 10 August 2001 (has links)
Orientador: Roger Josef Zem / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-01T10:12:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moussa_LucianaSaliba_M.pdf: 2751469 bytes, checksum: 89e9a89c7238faa8173b5e5fe18a25df (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma metodologia utilizando a análise energética e a análise exergética aplicadas em colunas de destilação e convergindo-as para um procedimento combinado, para uma redução do uso de energia mais prática e viável. A análise energética para colunas utiliza a separação reversível e a partir de um perfil descrevendo consumo/rejeição de energia na coluna. Ela preocupa-se com a eficiência global da coluna e permite propor metas de redução de consumo da coluna. A análise exergética computa as perdas exergéticas geradas pelas irreversibilidades na coluna, determina a sua eficiência energética com a identificação das seções termodinamicamente ineficientes, direcionando onde as modificações devem ser realizadas. Esta sistemática foi desenvolvida em várias etapas. Implementação dos perfis a aplicação de cada método em sistemas binários e multicomponentes. A análise comparativa entre o perfil reversível e perfil de perdas de exergia, com base nos resultados obtidos com a análise dos sistemas de separação. A proposta de eliminação dos conflitos que surgiram com o estudo de multicomponentes. As modificações como posicionamento da alimentação, condição térmica e viabilidades de utilizar trocadores térmicos foram utilizadas como parâmetros de otimização da coluna e comparação entre os métodos. Os estudos mostraram que a análise proposta por cada ferramenta para sistemas binários é similar, exceto para binários não-equimolares, onde o perfil de perdas de exergia direciona as modificações para a alocação de trocador intermediário de calor. Entretanto, para sistemas multicomponentes o perfil reversível apresenta varias configurações de temperatura-entalpia para serem analisadas, devido à simplificação em agrupar os componentes do sistema formando um pseudobinário. Contudo, dependendo do pseudobinário escolhido a proposta de modificação para coluna muda completamente. A escolha do pseudobinário adequado é dependente da comparação com o perfil quasereversível rigoroso, que computa a distribuição dos componentes não-chave ao longo da _coluna, eliminando assim os conflitos gerados, conforme os estudos realizados com um estudo com um sistema temário de separação. Portanto, para realizar uma avaliação exergética faz-se necessária inicialmente, a análise energética, com base no primeiro princípio. Deste modo, as análises da primeira e segunda lei são sim complementares, contribuindo para avaliação de sistemas de separação, para propostas de metas de redução de consumo numa coluna / Abstract: The aim of this work was to develop a procedure for reduction of energy requirement of distillation columns, by a combined energy-exergy analysis approach. In the energy analysis method, the reversible column profile is used to describe heat requirementlrejection along the column. Scope for the use of intermediate heat sources/sinks and reflux reduction can then be identified. In the exergy analysis method, the exergy losses due to stage irreversibilities are computes along the column, so that inefficient column sections can be readily identified. Both methods were implemented and applied to a set of binary and multicomponents systems. The comparison of the results obtained for each case showed that for binary c1ose-to-equimolar systems, both methods indicate the same column modifications. However, for systems with non-equimolar feed compositions, or more that two components, the profiles can easily indicate conflicting modifications, and the best option can be difficult to be identified. Both methods showed to be an interesting and efficient tool to analyze energy efficiency of distillation column. However, while the exergy approach uses a real column for analysis, the reversible profile approach is based on the ideal column concept, and for multicomponents systems the additional consideration of a binary component pair is required. This turns this method very sensitive to the choice of key-components. A method for choice of optimal key-components is proposed, but it requires the calculation of a full rigorous near-reversible profile / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química
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Aproximações de campo médio para o modelo de Ising com interações axialmente competitivas. / Mean-field approximations for the Ising model with competitive interactions axially.

Tania Tome Martins de Castro 25 June 1982 (has links)
Estudamos o comportamento termodinâmico de um modelo de Ising numa rede cübica simples com interações competitivas entre primeiros e segundos vizinhos ao longo de uma das direções (modelo ANNNI). Para isto desenvolvemos uma nova aproximação de campo médio, incluindo flutuações de spins nos planos normais ao eixo de anisotropia do sistema. Construímos um diagrama de fases exibindo uma serie de fases moduladas e um ponto de Lifshitz. Concluímos que, em comparação com os resultados de campo media simples, o diagrama de fases obtido na nossa aproximação está mais perto do previsto por amostragens de Monte Carla e análises de séries de altas temperaturas. / We study the thermodynamic behavior of a layered Ising model in a simple cubic lattice with competing interaction between first and second neighbours along a single direction (ANNNI model). We develop a new mean field approximation which includes spin fluctuations in the planes perpendicular to the axis of anisotropy. We construct a phase-diagram which displays a succession of modulated phases and a Lifshitz point. We conclude that, in comparison with the simple mean-field results, the phase diagram obtained in the new approximation is closer to the predictions of the Monte Carlo simulations and the analysis of high temperature series expansions.
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Aproximações de campo médio para o modelo de Ising com interações axialmente competitivas. / Mean-field approximations for the Ising model with competitive interactions axially.

Castro, Tania Tome Martins de 25 June 1982 (has links)
Estudamos o comportamento termodinâmico de um modelo de Ising numa rede cübica simples com interações competitivas entre primeiros e segundos vizinhos ao longo de uma das direções (modelo ANNNI). Para isto desenvolvemos uma nova aproximação de campo médio, incluindo flutuações de spins nos planos normais ao eixo de anisotropia do sistema. Construímos um diagrama de fases exibindo uma serie de fases moduladas e um ponto de Lifshitz. Concluímos que, em comparação com os resultados de campo media simples, o diagrama de fases obtido na nossa aproximação está mais perto do previsto por amostragens de Monte Carla e análises de séries de altas temperaturas. / We study the thermodynamic behavior of a layered Ising model in a simple cubic lattice with competing interaction between first and second neighbours along a single direction (ANNNI model). We develop a new mean field approximation which includes spin fluctuations in the planes perpendicular to the axis of anisotropy. We construct a phase-diagram which displays a succession of modulated phases and a Lifshitz point. We conclude that, in comparison with the simple mean-field results, the phase diagram obtained in the new approximation is closer to the predictions of the Monte Carlo simulations and the analysis of high temperature series expansions.
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Entropias generalizadas e os fundamentos estatísticos da termodinâmica

Mendes, Fábio Macêdo 04 1900 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2006. / Submitted by leandro spinola (l.spinolafla@gmail.com) on 2009-11-17T17:17:46Z No. of bitstreams: 1 FábioMacêdoMendes.doc: 754688 bytes, checksum: a319a1b3ed09a4a5ade0e96b65b15db5 (MD5) / Approved for entry into archive by Carolina Campos(carolinacamposmaia@gmail.com) on 2009-11-17T18:18:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 FábioMacêdoMendes.doc: 754688 bytes, checksum: a319a1b3ed09a4a5ade0e96b65b15db5 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-11-17T18:18:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FábioMacêdoMendes.doc: 754688 bytes, checksum: a319a1b3ed09a4a5ade0e96b65b15db5 (MD5) Previous issue date: 2006-04 / Estudo sobre os fundamentos estatísticos da termodinâmica com ênfase na fórmula da entropia de Boltzmann e os métodos de contagem também introduzidos por ele. Ao adotar umponto de vistamoderno sobre o significado das probabilidades, a termodinâmica segue, com pouquíssimas adições e de maneira bastante geral, apenas da identificação S(X) = ln P(X). Ao enfatizar o modelo estatístico em oposição a leis da física, nossa apresentação não fica restrita ao equilíbrio e nem a fórmulas predeterminadas para a entropia. Seguindo este quadro conceitual unificado, esboçamos um formalismo de não-equilíbrio bastante incipiente e introduzimos o conceito de entropia generalizada de maneira bastante natural, onde vemos que a forma usual decorre de uma hipótese com algum apelo físico, mas estritamente desnecessária. ________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / An study on the statistical foundations of thermodynamicswhich emphasizes Boltzmann’s counting procedures and entropy formula. Once one adopt a modern point of view regarding themeaning of probabilities, thermodynamics follows, with very fewadditions and in a very general fashion, just from the identification S(X) = k ln P(X). By choosing to focus on the statistical model instead of physical law, our description isn’t stuck to equilibrium situations and neither to predefined entropy formulas. A seminal non-equilibriumformalismis presented and the concept of generalized entropies follows on a very natural fashion where the usual formula is implied by an hypothesis with some physical appeal, but strictly unnecessary.
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Estudo teórico de propriedades moleculares e termodinâmicas do tetrahidrofurano e do tetrahidropirano

Silva, Larissa Tunes January 2007 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2007. / Submitted by mariana castro (nanacastro0107@hotmail.com) on 2009-12-16T16:59:07Z No. of bitstreams: 1 2007_LarissaTunesdaSilva.PDF: 2246515 bytes, checksum: c55b0b4eb66a07b4d649159f2e313ee0 (MD5) / Approved for entry into archive by Joanita Pereira(joanita) on 2010-01-06T18:34:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_LarissaTunesdaSilva.PDF: 2246515 bytes, checksum: c55b0b4eb66a07b4d649159f2e313ee0 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-01-06T18:34:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_LarissaTunesdaSilva.PDF: 2246515 bytes, checksum: c55b0b4eb66a07b4d649159f2e313ee0 (MD5) Previous issue date: 2007 / Neste trabalho, propriedades moleculares e termodinâmicas dos líquidos tetrahidrofurano (THF) e tetrahidropirano (THP) e de suas misturas com água foram estudadas por meio de métodos quânticos (Hartree-Fock) e clássicos. Propriedades termodinâmicas tais como densidade e entalpia de vaporização dos líquidos puros e de suas misturas com água em várias proporções foram calculadas por meio de simulações de Monte Carlo. Funções de distribuição radial obtidas nessas simulações permitiram a análise estrutural das misturas, em especial a caracterização de ligações de hidrogênio. Também se calculou a energia livre de solvatação das moléculas, por meio do método da perturbação termodinâmica. Paralelamente, o método de Hartree-Fock foi utilizado para otimização de geometrias e obtenção de curvas de energia potencial dos dímeros THF-THF e THP-THP. O potencial de Lennard-Jones 6-12 foi ajustado a essas curvas por dois métodos distintos, o método de Powell e o algoritmo genético. Os novos parâmetros de Lennard-Jones ajustados foram utilizados em novas simulações de Monte Carlo. Além disso, a partir das curvas ajustadas, foram obtidas constantes espectroscópicas vibracionais dos dois dímeros. _________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In this work, molecular and thermodynamic properties of tetrahydrofuran (THF) and tetrehydropyran (THP) and of their mixtures with water have been studied via quantum mechanic methods and classical methods. Thermodynamic properties such as density and vaporization enthalpy of the pure liquids and of their mixtures with water have been calculated by means of Monte Carlo simulations. Solvation free energy of both molecules has also been calculated by thermodynamic perturbation method. Parallelly, Hartree-Fock method was used to optimize geometries and to build potential energy curves of the dimmers THF-THF and THP-THP. Two distinct methods were used to fit Lennard-Jones potencial to those curves: Powell’s method and genetic algorithm. The fitted Lennard-Jones parameters were used in new Monte Carlo simulations of the liquids. Besides that, rovibrational spectroscopic constants and spectra were obtained from the fitted curves.
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Difusão anômala e termodinâmica de nanopartículas

Lapas, Luciano Calheiros 14 October 2008 (has links)
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2008. / Submitted by Rosane Cossich Furtado (rosanecossich@gmail.com) on 2010-03-08T16:24:00Z No. of bitstreams: 1 2008_LucianoCalheirosLapas.pdf: 1332386 bytes, checksum: fc7534dd38507cb633b73fe6c8eb7c9d (MD5) / Approved for entry into archive by Lucila Saraiva(lucilasaraiva1@gmail.com) on 2010-05-12T05:19:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_LucianoCalheirosLapas.pdf: 1332386 bytes, checksum: fc7534dd38507cb633b73fe6c8eb7c9d (MD5) / Made available in DSpace on 2010-05-12T05:19:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_LucianoCalheirosLapas.pdf: 1332386 bytes, checksum: fc7534dd38507cb633b73fe6c8eb7c9d (MD5) Previous issue date: 2008-10-14 / Modelos de difusão e transferência de energia em nanoescalas têm despertado crescente interesse devido às suas aplicações em diversas áreas. Neste trabalho, consideramos uma ampla faixa de difusão descrita pela Equação de Langevin Generalizada, onde se tem estabelecido uma conexão hierárquica entre a Condição de Mistura, Hipótese Ergódica e o Teorema de Flutuação-Dissipação Generalizado. Desenvolvemos um estudo sobre os processos de relaxação não-exponencias, além de apresentar uma ampla descrição para a validade do Teorema de Khinchin e da Segunda Lei da Termodinâmica, mesmo quando a ergodicidade não é assegurada. Nesse caso, obtemos uma formulação para o cálculo da obliqüidade e o fator de não-gaussianização para qualquer função distribuição de probabilidade do momento linear. Ênfase foi dada ao transporte balístico, para o qual demonstramos que a entropia não alcança um máximo global e um comportamento não-gaussiano pode ser observado, implicando na inaplicabilidade do Teorema do Limite Central. Analisamos também a transferência de calor entre duas nanopartículas separadas por uma distância situada no domínio das interações de campo-próximo, onde a energia de troca é devido às interações coulombianas. A condutância térmica é calculada assumindo que as nanopartículas têm as distribuições de carga caracterizadas por flutuações de momentos de multipolo em equilíbrio térmico com seus respectivos banhos térmicos, os quais são mantidos em diferentes temperaturas. Essa quantidade, entretanto, resulta do Teorema de Flutuação-Dissipação para as flutuações dos momentos multipolares. Vamos comparar o comportamento da condutância em função da distância entre as nanopartículas com resultados obtidos por meio de simulações de dinâmica molecular. O formalismo proposto nos permite fornecer uma descrição completa do crescimento acentuado da condutância à medida que a distância entre as nanopartículas diminui. Por outro lado, a partir de um formalismo nanotermodinâmico, foram calculados o fluxo de calor e a condutância térmica entre duas nanopartículas sujeitas a um campo externo, de modo a removê-las do equilíbrio com seus respectivos banhos, os quais são mantidos a diferentes temperaturas. ________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Models for diffusion and energy transfer at the nanoscale have aroused increasing interest due to their applications in various fields. In this work, we have considered a wide-range of diffusion phenomena described by the Generalized Langevin Equation, from which has been established a hierarchical connection among Mixing Condition, Ergodicity Hypothesis, and the Generalized Fluctuation-Dissipation Theorem. We have developed a study on the non-exponential relaxation processes, besides providing a full description for the validity of the Khinchin Theorem and the Second Law of Thermodynamics, even when the ergodicity breaks down. In this case, we have obtained a formulation of the skewness and the non-Gaussian factor for any probability distribution function of the linear momentum. Emphasis has been given to the ballistic transport, for which we have demonstrated that the entropy does not reach a global maximum and a non-Gaussian behavior may be observed. This implies the non-applicability of the Central Limit Theorem. The heat transfer between two nanoparticles separated by a distance lying in the near-field domain in which energy interchange is due to the Coulomb interactions has been also analyzed. The thermal conductance has been computed by assuming that the nanoparticles have charge distributions characterized by fluctuating multipole moments in equilibrium with heat baths at two different temperatures. This quantity follows from the Fluctuation-Dissipation Theorem for the fluctuations of the multipolar moments. We will compare the behavior of the conductance as a function of the distance between the particles with the result obtained by means of molecular dynamics simulations. The formalism proposed enables us to provide a comprehensive explanation of the marked growth of the conductance when decreasing the distance between the nanoparticles. In other way, based on a nanothermodynamic formalism, the heat current and the thermal conductance between two nanoparticles have been calculated in the presence of an external field, in order to remove them from equilibrium with their respective baths, which are kept at different temperatures.

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