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Previous issue date: 2007-09-28 / Water still represents, on its critical properties and phase transitions, a problem of current scientific interest, as a consequence of the countless open questions and of the inadequacy of the existent theoretical models, mainly related to the different solid and liquid phases that this substance possesses. For example, there are 13 known crystalline forms of water, and also amorphous phases. One of them, the amorphous ice of very high density (VHDA), was just recently observed. Other example is the anomalous behavior in the macroscopic density, which presents a maximum at the temperature of 277 K. In order to experimentally investigate the behavior of one of the liquid-solid phase transitions, the anomaly in its density and also the metastability, we used three different cooling techniques and, as comparison systems, we made use of the solvents: acetone and ethyl alcohol. The first studied cooling system employ a Peltier plate, a device recently developed, which makes use of small cubes made up of semiconductors to change heat among two surfaces; the second system is a commercial refrigerator, similar to the residential ones. Finally, the liquid nitrogen technique, which is used to refrigerate the samples in a container, in two ways: a very fast and other one, almost static. In those three systems, three Beckers of aluminum were used (with a volume of 80 ml, each), containing water, alcohol and acetone. They were closed and maintained at atmospheric pressure. Inside of each Becker were installed three thermocouples, disposed along the vertical axis of the Beckers, one close to the inferior surface, other to the medium level and the last one close the superior surface. A system of data acquisition was built via virtual instrumentation using as a central equipment a Data-Acquisition board. The temperature data were collected by the three thermocouples in the three Beckers, simultaneously, in function of freezing time. We will present the behavior of temperature versus freezing time for the three substances. The results show the characterization of the transitions of the liquid / A ?gua ainda representa, em suas propriedades cr?ticas e transi??es de fase,um problema de interesse cient?fico atual, em conseq??ncia das in?meras quest?es em aberto e da insufici?ncia dos modelos te?ricos existentes, principalmente relacionados ?s diferentes fases s?lidas e l?quidas que esta subst?ncia possui. Por exemplo, das 13 formas cristalinas conhecidas, a ?gua exibe diferentes fases amorfas, sendo que uma delas, o gelo amorfo de muito alta densidade (VHDA), foi observada apenas recentemente. Outro exemplo ? o comportamento an?malo na densidade que apresenta um m?ximo a 277K. Para investigar experimentalmente o comportamento de uma das transi??es de fase l?quida s?lida da ?gua, a anomalia na sua densidade e tamb?m a meta estabilidade, usamos tr?s diferentes sistemas de refrigera??o e empregamos como sistemas de compara??o, os solventes: Acetona e ?lcool et?lico. O primeiro sistema de refrigera??o usa uma placa Peltier, um dispositivo relativamente novo, que usa pequenos cubos semicondutores para trocar calor entre duas superf?cies; o segundo foi um refrigerador comum, semelhante aos residenciais, uma geladeira. Finalmente o nitrog?nio l?quido, que ? usado para refrigerar as amostras num container de duas maneiras, uma muito r?pida e outra, quase est?tica. Nesses tr?s sistemas foram utilizados tr?s beckers de alum?nio (com volume de 80ml, cada), contendo ?gua, ?lcool e acetona, fechado se mantidos ? press?o atmosf?rica. Dentro de cada becker foram arranjados tr?s termopares, dispostos ao longo do eixo vertical dos beckers, um pr?ximo a superf?cie inferior, outro ao n?vel m?dio e o ?ltimo pr?ximo a superf?cie superior. Um sistema de aquisi??o de dados foi montado via instrumenta??o virtual usando como equipamento central um Data Acquisitions. Com isso, foram coletados os dados de temperatura pelos tr?s termopares nos tr?s beckers, simultaneamente, em fun??o do tempo de congelamento. Apresentaremos o comportamento de temperatura versus tempo de congelamento para as tr?s subst?ncias. Os resultados mostram a caracteriza??o de transi??es das fases l?quido s?lidas nos tr?s l?quidos, com ocorr?ncia da fase meta est?vel tanto para a ?gua quanto para o ?lcool e acetona, indicando a din?mica da ?gua nos diferentes aparatos de medida
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufrn.br:123456789/16528 |
| Date | 28 September 2007 |
| Creators | Costa, Neymar Pereira da |
| Contributors | CPF:51233789449, http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780822J1, Costa Filho, Raimundo Nogueira, CPF:2318997553, http://lattes.cnpq.br/0434393043515628, Anselmo, Dory H?lio Aires de Lima, CPF:59764708404, http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4790590Y7, Feitosa, Carlos Chesman de Ara?jo |
| Publisher | Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Programa de P?s-Gradua??o em F?sica, UFRN, BR, F?sica da Mat?ria Condensada; Astrof?sica e Cosmologia; F?sica da Ionosfera |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFRN, instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte, instacron:UFRN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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