Neste trabalho estudamos as propriedades termodinâmicas da Condensação de Bose-Einstein (CBE) para um gás de bósons não-interagentes confinado em potenciais bidimensionais V(x,y) que apresentam classicamente, um caos-suave (soft chaos), isto é, um espaço de fases compartilhado por ilhas de estabilidade e mares de caos. O formalismo estatístico mais apropriado para os nossos objetivos é o descrito pelo ensemble canônico, de forma que o número de partículas N é mantido fixo em cada simulação. Nosso principal objetivo é investigar se o caos pode caracterizar algum comportamento distinto nas propriedades do Condensado de Bose-Einstein. Para comparação dos nossos resultados com a literatura, mostramos em detalhes todos os cálculos para o oscilador bidimensional e a caixa bidimensional suavizados1. No potencial harmônico a suavização implica em um amortecimento da freqüência de oscilação, enquanto que para a caixa bidimensional, a suavização implica em um aumento da área da caixa quando N é aumentado. Esse recurso é necessário, uma vez que não se define rigorosamente uma transição de fase em sistemas com dimensão menor que três. Embora a suavização pareça ser mais um recurso matemático que físico, ela descreve bem a CBE em potenciais suaves. Para estudar o efeito do caos na CBE, escolhemos dois potenciais: i) O potencial Nelson, que é um potencial parabólico que descreve essencialmente dois osciladores harmônicos x e y com um termo de acoplamento não-linear que origina caos; ii) O potencial quártico, cuja base é mais achatada parecendo-se mais com uma caixa. Simulamos também a situação em que a partícula confinada é sujeita a um campo magnético perpendicular uniforme ao longo do eixoz. Os nossos resultados mostram que estatísticas que são bilineares em relação à densidade de energia do potencial de confinamento, como a variância do número de ocupação do estado fundamental, exibem assinatura do caos subjacente. / In this work we examine some of the thermodynamics propertie of Bose-Einstein Condensation (BEC) for a gas of non-interacting bosons trapped in bidimensional potentials V(x,y). We choose potentials that exhibits soft chaos in the classical regime which means they have a mixed phase space where islands of stability share the space with chaotic seas. We also describe the statistics via the canonical ensemble formalism which is more appropriate for our purposes. In this case, the number of particles N is kept fixed through each numerical simulation. Our main goal is to detect, if there is any, influence of the subjacent chaotic behavior in the BEC. For a matter of comparison, we show in details the calculations of both smoothed bidimensional harmonic oscillator and smoothed bidimensional box. The smoothing is equivalent to weakening the potential, so that it can be understood as to slowing down the oscillator frequency and to an enlargement of the box side as N is increased. This is necessary since phase transitions are rigorously violated in systems with dimension d < 3. Although this smoothing seems rather artificial, it models well BEC in non-rigid potentials. In order to study any possible fingerprint of chaos in the Bose-Einstein condensate we choose two potentials: i) Nelson Potential which is a paraboloid describing two harmonic oscillators coupled via a term that is responsible for the chaos in the system and ii) Quartic Potential which has a flat bottom resembling a box. We were also able to simulate the potentials with uniform magnetic field in the z direction. Our results show that statistics that are bilinear in the potential density of states like the particle number fluctuation of the ground state exhibit some fingerprints of the subjacent chaos.

Este trabalho, realizado com o auxílio da termodinâmica computacional, dá continuação a um estudo sistemático, que trata dos fundamentos dos tratamentos termoquímicos metalúrgicos relacionados à nitretação e à nitrocarburação. O estudo concentrou-se nas ligas da família ABNT 10XX, do aço ABNT 4140 e do aço ferramenta AISI M2. A composição das ligas utilizadas na simulação, contudo, não correspondem exatamente à comercial. Uma simplificação foi necessária para que a simulação do processo fosse facilitada. O uso da termodinâmica computacional como ferramenta para determinação das fases presentes (ou que podem vir a se formar) em um sistema a certa temperatura e pressão simulando o processo de nitretação mostrou-se uma valiosa ferramenta de análise.Apesar de, na prática, estes prognósticos ainda dependerem de uma cinética micro ou macroscópica favorável para ser verdadeiros, a comparação dos resultados obtidos com a literatura mostrou uma boa concordância nos resultados, validando, assim, o emprego desta técnica de análise. Assim, além deste estudo ser um avanço na compreensão das fases que participam das microestruturas (nitretos e carbonitretos) que se formam nas ligas estudadas, também pode ser utilizado como um balizador na definição de parâmetros que permitam a seleção destas fases finais desejadas, economizando tempo e recursos na realização de ensaios experimentais. / This work, accomplished with the help of computational thermodynamics, provides the development of a systematic study concerning the basis of the thermochemical treatments related to nitriding and nitrocarburising. This study focused on the alloys of the ABNT 10XX family, on the ABNT 4140 steel and on the AISI M2 tool steel. However, the compositions used in the simulation do not correspond exactly to the commercial composition of the alloy, for they had their composition simplified in order to facilitate the simulation process. The use of computational thermodynamics as a tool to determine the phase present (or that can be formed) in a system under a specific temperature and pressure, simulating the nitriding process, proved to be a valuable analysis tool. Nevertheless, in practice, these prognostics still depend on a micro or macro kinetics in order to be true; the comparison of the results obtained with those found in the literature showed good agreement of results, validating, thus, the use of this analysis technique. So, besides this study being an advance when it comes to understanding phases (nitrides and carbonitrides) that are formed in the studied alloys, it can also be used as a mark in defining parameters that allow the selection of final desired structures, saving time and resources.

Investigou-se a influência da organização do conteúdo de Termodinâmica na estrutura cognitiva do aluno. O experimento foi realizado com estudantes de Física Geral da UFRGS. Testes de associação de conceitos foram usados como instrumentos de medida, e analisados através de técnicas de análise multidimensional (AMD) e análise de agrupamentos hierárquicos (AAH), as quais fornecem um "mapeamento cognitivo" dos conceitos usados na pesquisa. Os resultados obtidos sugerem que a influência de diferentes organizações dadas ao conteúdo da matéria de ensino sobre a estrutura cognitiva detectada pela AMD e AAH. / The effect of different approaches to content organization on the learner's cognitive structure was investigatel. Subject matter was thermodynamics at introductory college level and the experiment was carried out at UFRGS. Concept association tests were used as measurement instruments, and analysed through multidimensional scaling (MDS) and hierarquical clustering analysis (HCA), which provided a "cognitive mapping" of the concepts used in the investigation. The obtained resulte suggest that the effect, on the learner's cognitive structure, of different content organizations given to the subject matter is detected by MDS and AAH.

A utilização de reações nucleares ressonantes estreitas em baixas energias é uma ferramenta importante para a determinação de distribuições de elementos leves em filmes finos com resolução em profundidade subnanométrica. O objetivo do trabalho descrito ao longo da presente dissertação é aprimorar os métodos utilizados para a aquisição e interpretação das curvas experimentais. A obtenção das curvas experimentais consiste na detecção dos produtos das reações nucleares em função da energia das partículas incidentes, fazendo necessária variar a energia das partículas do feixe em passos discretos no intervalo desejado. Neste trabalho implementou-se um sistema automático para o controle e incremento da energia do feixe e monitoramento dos produtos das reações nucleares. Esse sistema de varredura automático de energia, além de aumentar consideravelmente a velocidade da medida, aumenta a qualidade das curvas experimentais obtidas. Para a interpretação das curvas de excitação experimentais, foi implementado um programa em linguagem de programação C, baseado na teoria estocástica, que permite simular numericamente as curvas de excitação. Para demonstrar a sua funcionalidade o método desenvolvido foi aplicado para verificar a estabilidade termodinâmica de filmes dielétricos ultrafinos depositados sobre silício, que foram posteriormente nitretados por plasma.

Submitted by Rosana Amâncio (rosana.amancio@ufcg.edu.br) on 2018-07-24T13:48:59Z No. of bitstreams: 1 SAMUEL ANDRADE DO NASCIMENTO - DISSERTAÇÃO PPGCNBio 2015..pdf: 5482564 bytes, checksum: 07458737252bdc2848bf45e49123f07d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-24T13:48:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SAMUEL ANDRADE DO NASCIMENTO - DISSERTAÇÃO PPGCNBio 2015..pdf: 5482564 bytes, checksum: 07458737252bdc2848bf45e49123f07d (MD5) Previous issue date: 2015-07-09 / Neste trabalho, apresentamos um estudo das propriedades optoeletrônicas, vibracionais e termodinâmicas de inibidores de acetilcolinesterase, realizadas por meio de cálculos quânticos através da teoria do funcional da densidade, utilizando a aproximação da densidade local (Local Density Approximation - LDA) e a aproximação do gradiente generalizado (Generalized Gradient Approximation - GGA). As moléculas em estudo possuem a capacidade de inibir a ação da enzima acetilcolinesterase, que age diretamente nas transmissões sinápticas no sistema nervoso central; atribui-se a estes inibidores a capacidade de colaborar para melhores níveis de acetilcolina no organismo humano; acetilcolina por sua vez é um neurotransmissor, e sua presença no organismo é essencial a manutenção e desenvolvimento cognitivo humano; acredita-se ainda que a ausência deste neurotransmissor conduz ao estado de demência, causando uma doença conhecida por Mal de Alzheimer. Os medicamentos selecionados para este estudo foram a Tacrina, o Donepezil, a Rivastigmina, a Galantamina e a Fisostigmina. Para a realização dos cálculos foi utilizado o software de simulação computacional Conformers aplicado para os cálculos conformacionais e para as demais propriedades o DMol³. As propriedades foram obtidas para a estrutura molecular de menor energia de cada molécula, sendo possível realizar estudo sobre os orbitais moleculares HOMO e LUMO, densidade de estado (PDOS), além dos espectros de absorção óptica, Infravermelho (Infrared - IR) e espalhamento Raman. As propriedades termodinâmicas calculadas foram a entropia, entalpia, energia livre e a capacidade térmica. Todos os cálculos foram realizados utilizando os funcionais LDA/PWC e GGA/PBE. / In this work we present a study for a optoeletronic, vibrational and thermodynamic properties of Acetylcholinesterase Inhibitors, conducted through quantum calculations by Density Functional Theory, using the Local Density Approximation - LDA and Generalized Gradient Approximation - GGA. These molecules have the capacity to inhibit the action of the enzyme acetylcholinesterase, which acts directly on synaptic transmission in the central nervous system. One credits to these inhibitors the ability to contribute to improved levels of acetylcholine in the human body, on the other hand acetylcholine is a neurotransmitter and its presence in the organism is essential to maintenance and development human cognitive; it is believed that the absence of this neurotransmitter leads to dementia state, causing the known Alzheimer's disease. The selected drugs for this study were Tacrine, Donepezil, Rivastigmine, Galantamine and Physostigmine. For the implementation of the calculation we used the computer simulation software Conformers applied for the conformational calculations and for the other properties the DMol³. The properties were obtained for the lowest energy molecular structure for each molecule, It is possible to carry out study on the molecular orbitals HOMO and LUMO, density of state (PDOS), Besides the optical absorption spectra, infrared (IR) and Raman scattering. The calculated thermodynamic properties were entropy, enthalpy, free energy and the thermal capacity. All calculations were performed using functional LDA/PWC and GGA/PBE.

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2017-12-14T16:23:34Z No. of bitstreams: 1 118209.pdf: 1891256 bytes, checksum: 3e01604f00755dd3b9ebb7d8f4e83c73 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-14T16:23:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 118209.pdf: 1891256 bytes, checksum: 3e01604f00755dd3b9ebb7d8f4e83c73 (MD5) Previous issue date: 1967-07 / Estuda a influência dos efeitos de superaquecimento e resistência interfacial na taxa de transferência de calor por condensação em camada limite sob fluxo forçado. Para o estudo do superaquecimento, o fluxo livre consiste mirra mistura de vapor condensável e gás não condensável; o vapor puro é tratado como um caso especial. Por outro lado, desde que o efeito de resistência interfacial é maior para o vapor puro, somente será estudado este caso. Resultados numéricos foram obtidos para una mistura de vapor d' água e ar. Relativamente ao efeito de superaquecimento, ocorrem baixos valores para a taxa de transferência de calor (menos que dez por cento), na faixa de altos valores da diferença entre a temperatura de saturação do fluxo livre e a temperatura da placa plana. Além disso, para esta faixa, foi observado ser o efeito de superaquecimento uma fraca função da "thermal driving force" acima mencionada. Por outro lado, quando a "thermal driving force" é pequena, o feito de superaquecimento sofre aumento, devido ao decréscimo da condensação. O efeito de superaquecimento foi notado aumentar para maiores concentrações de gás no fluxo livre. Para o vapor puro, o efeito de superaquecimento foi observa do ser desprezível. Com respeito à resistência interfacial, o esquema apresentado mostrou ser este fenômeno de desprezível importância na condensação de vapor d'água.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5392.pdf: 1719267 bytes, checksum: 2860c65e1e99156c46208254a6b696be (MD5) Previous issue date: 2012-09-14 / Financiadora de Estudos e Projetos / A condutividade iônica em sólidos é conhecida desde o século 19, porém os mecanismos de transporte dos portadores de cargas em sólidos amorfos ainda não são completamente compreendidos. O controle desta propriedade torna-se especialmente importante para o desenvolvimento de FICs, do inglês fast ionic conductors, que podem ser aplicados na estocagem de energia por métodos eletroquímicos ou em membranas seletivas. Através da dissolução de sais halogenados em uma matriz vítrea, observamos aumentos de até cinco ordens de grandeza na condutividade iônica de alguns vidros. Para investigar essas grandes variações de condutividade iônica, propomos um modelo termodinâmico baseado na teoria do eletrólito fraco . Esta teoria, que propõe que o vidro é uma solução onde o modificador (soluto) está fracamente dissociado na matriz vítrea (solvente), foi proposta na década de 70 para explicar o aumento não linear da condutividade iônica de vidros com a concentração de modificadores de rede (óxidos alcalinos). Foram sintetizados vidros da família x AgI (1-x) AgPO3 (onde x é a fração molar de AgI). A caracterização mostrou resultados interessantes principalmente na difração de raios X, com a detecção de um segundo halo amorfo para composições ricas em AgI. Além destas, foram realizadas medidas de espectroscopia de impedância, em ampla faixa de temperatura, para determinar a condutância das amostras sintetizadas. Para verificar a validade do modelo termodinâmico proposto, propomos um experimento baseado em pilhas eletroquímicas, em que se relaciona a força eletromotriz dessas pilhas com a atividade química de AgI no vidro. Foram testados dois métodos para se medir a atividade de AgI: o primeiro utiliza um par de células eletroquímicas composto de uma pilha de referência utilizando o composto AgI, cujas propriedades termodinâmicas são tabeladas e a segunda pilha utilizando o vidro x AgI (1-x) AgPO3 . Um segundo método proposto para a medida de atividade química de AgI utilizou uma pilha de concentração.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:55:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseGDM.pdf: 2176917 bytes, checksum: 3446f87aabe31cdddd7f0c7b035ac407 (MD5) Previous issue date: 2007-09-20 / Universidade Federal de Sao Carlos / As one of the most regularly traded-in medicines in the world, the acetylsalicylic acid has been scarcely researched when in solution. This study is aimed at determining the thermodynamic equilibrium parameters for thermodynamic models such as Margules, Van Laar, Wilson, NRTL, UNIFAC, Regular Solution Theory, and Nývlt for acetylsalicylic acid solutions in ethanol, acetone, propylene glycol, and isopropyl alcohol, in addition to comparing their solubility values with the expected from an ideal solution and with some solutions of solvent diluted in water to evaluate the effect of the water addition in the solvent Moreover, the study of the solubility parameters became to compose the sphere of solubility of the acetylsalicylic acid with some solvents adds the used ones to determine the solubility curves. We also do the study of the decomposition of the acetylsalicylic acid became during the procedure for the determination of its curves of solubility. Through adjustments it is possible to conclude that the Nývlt model presented the best correlation rate (0,999) for the adjustment of its parameters. Moreover, it was the best model to represent the experimental data with an average percent deviation of 1%. The NRTL model also presented good adjustment rates when compared with other experimental data. It is an interesting tool to predict the activity coefficient of the acetylsalicylic acid solutions for all the solvents under study. The UNIFAC model presented an inadequate prediction of activity coefficient values with average percent deviations of up to 70%. The solubility sphere was determined in satisfactory way, once the solubility parameters of acetylsalicylic acid is in compliance with the solvents parameters. The assays for the determination of the decomposition of the acetylsalicylic acid had demonstrated that it does not have significant degradation of acetylsalicylic acid throughout the experiments for ethanol, propylene glycol and isopropyl alcohol. / O ácido acetilsalicílico é um dos medicamentos mais vendidos no mundo e pouco foi realizado no sentido de caracterizar seu comportamento em solução. O presente trabalho visou contribuir no sentido de determinar as curvas de solubilidade e os parâmetros de equilíbrio termodinâmico dos modelos de Margules, Van Laar, Wilson, NRTL, UNIFAC, Teoria das Soluções Regulares e Nývlt para soluções de ácido acetilsalicílico em etanol, acetona, propilenoglicol e 2-propanol além de comparar seus valores de solubilidade com o que se esperaria de uma solução ideal e com algumas soluções de solventes diluídas em água para avaliar o efeito da adição de água no solvente. Além disso, fez-se o estudo dos parâmetros de solubilidade para compor a esfera de solubilidade do ácido acetilsalicílico com alguns solventes adicionais aos utilizados para determinar as curvas de solubilidade. Fez-se também o estudo da decomposição do ácido acetilsalicílico durante o procedimento para a determinação de suas curvas de solubilidade Através dos ajustes podemos concluir que o modelo de Nývlt apresentou tanto a melhor correlação (0,999) para o ajuste de seus parâmetros como também foi o modelo que melhor representou os dados experimentais com desvio percentual médio na ordem de 1%. O modelo NRTL também apresentou bons ajustes quando submetido à comparação com os dados experimentais e constitui ferramenta interessante na predição do coeficiente de atividade das soluções de ácido acetilsalicílico para todos os solventes estudados. O modelo UNIFAC apresentou uma previsão insatisfatória dos valores de coeficiente de atividade com desvios percentuais médios na ordem de até 70%. A esfera de solubilidade foi determinada de maneira satisfatória, estando os parâmetros de solubilidade do ácido acetilsalicílico em conformidade com os parâmetros dos demais solventes estudados. Os ensaios para a determinação da decomposição do ácido acetilsalicílico demonstraram que não há degradação significativa de ácido acetilsalicílico ao longo dos experimentos para o etanol, propilenoglicol e álcool isopropílico.

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-02-22T17:46:56Z No. of bitstreams: 1 156959.pdf: 1201391 bytes, checksum: 811d94876f69d3406672ec738b207134 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-22T17:46:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 156959.pdf: 1201391 bytes, checksum: 811d94876f69d3406672ec738b207134 (MD5) Previous issue date: 1982-03 / Estudo dos efeitos da transferência de calor por radiação térmica e convecção natural no escoamento de ar em canais verticais e inclinados. As equações de camada limite do fluido, massa, quantidade de movimento, e energia, assim como as equações de balanço térmico nas paredes do canal, são resolvidas pelo método das diferenças finitas implícitas. São obtidas as distribuições de temperatura, velocidade, pressão do fluido e comprimento do canal, e feitas análises quanto ao desenvolvimento do regime de escoamento. / Analysis of natural convection and thermal radiation transport process of heated air i n vertical and inclined channels. The boundary layer equations of the fluid, mass, momentum and energy, as the thermal boundary equations of the walls are resolved by use of implicit finite difference method. It is obtained temperature, velocity, pressure and the channel length and is discussed the resul ts concerning the physical development of the fluid flow.

As indústrias siderúrgicas almejam aliar a máxima produtividade com um menor custo, neste contexto, no processo de produção de aço em uma aciaria elétrica uma série de fatores necessita de um melhor entendimento para alcançar as metas exigidas (máxima produtividade e menor custo). Um destes fatores que tem efeito direto sobre os custos é a escória espumante no refino primário, que além de favorecer o rendimento metálico, melhora a eficiência energética do FEA. O objetivo geral do presente trabalho é estudar as escórias de refino primário visando a redução do consumo energético, avaliando a espumação e os diferentes parâmetros que a afetam, utilizando a termodinâmica computacional (software FactSage 6.4) e dados industriais. A metodologia desenvolvida buscou especificamente: a) avaliar a saturação de MgO para o sistema CaO-SiO2-FeO-Al2O3-MgO através da termodinâmica computacional; e para os dados industriais: b) encontrar relações entre a composição química da escória e o consumo de energia elétrica; c) utilizar os diagramas de saturação isotérmicos (ISD’s) para avaliar o consumo de energia elétrica, avaliando a posição das corridas analisadas; d) encontrar relações entre os harmônicos de tensão e o consumo de energia elétrica; e) encontrar relações entre os harmônicos de tensão e a composição química da escória. Com relação à análise dos dados obtidos, pode-se concluir que: 1) a análise de saturação de MgO realizada no programa FactSage 6.4 apresentou os resultados esperados com relação à variação de composição química, a comparação entre os diagramas ternários e ISD’s; 2) o menor gasto de energia elétrica foi encontrado para as seguintes faixas de composição química: FeO entre 27,5 e 30% em massa, basicidade binária entre 3,0 e 3,2, MgO entre 5,5 e 6,5% em massa; 3) os ISD’s podem ser utilizados para a análise do consumo energético; 4) o teor de FeO de menor desvio padrão dos harmônicos foi de 29%; 5) quanto maior a variação dos THDv’s (distorção harmonica total de tensão), maior o gasto energético. / Steelmaking industries aim to combine maximum productivity with a lower cost, in this context, in the steel production process in an electric steel plant a number of factors needs a better understanding to achieve the required goals (maximum productivity and lower cost). One of these factors that have a direct effect on costs is the foamy slag in the primary refining, which in addition to promoting the metal yield improves the energy efficiency of FEA. The overall objective of this work is to study the primary refining slag aimed at reducing energy consumption, evaluating the foaming and the different parameters affecting it, using computational thermodynamics (FactSage 6.4 software) and industrial data. The methodology consisted of: a) evaluate the MgO saturation for the CaO-SiO2-FeO-Al2O3-MgO system by computational thermodynamics; and with industrial data: b) find relationships between the chemical composition of the slag and the consumption of electricity; c) use the isothermal saturation diagrams (ISD) to assess the energy consumption, evaluating the position of the analyzed heat; d) find relationships between the voltage harmonics and power consumption; e) find relationships between the voltage harmonics and the chemical composition of the slag. Regarding the analysis of the data, it can be concluded that: 1) the MgO saturation analysis in FactSage 6.4 program presented the results expected in relation to the variation in chemical composition, the comparison between the ternary diagrams and ISD's; 2) the lowest power consumption was found for the following chemical composition ranges: FeO between 27.5 and 30%, binary basicity between 3.0 and 3.2, MgO 5,5 e 6,5%; 3) ISD's can be used for the analysis of energy consumption; 4) the FeO content of less harmonic standard deviation was 29%; 5) the greater the variation of THD's largest energy expenditure.