Eletroquímica computacional - princípios e diretrizes para utilização

In this paper, a detailed guide for the application of computational electrochemistry is presented. The basic framework of the electrochemical models and their computational solutions are described. We highlighted that the availability of commercial software allows application of the technique by experimentalists with minimal mathematical and computational expertise. The most used packages are indicated. Simulations of typical examples are presented and some references cited to illustrate the wide applicability of computational electrochemistry.

Software para simulação de mecanismo de supressão da luminescência: modelo cinético de Stern-Volmer

A software that includes both Stochastic and Molecular Dynamics procedures has been developed with the aim of visualizing the Stern-Volmer kinetic mechanism of dynamic luminescence quenching. The software allows the student to easily simulate and graphically visualize the molecular collisions, the molecular speed distributions, the luminescence decay curves, and the Stern-Volmer graphs. The software named "SternVolmer" is written for the FreeBASIC compiler and can be applied to dynamic systems where luminescent molecules, during their excited state lifetimes, are able to collide with quenching molecules (collisional quenching). The good agreement found between the simulations and the expected results shows that this software can be used as an effective teaching aid for the study of luminescence and kinetic decay of excited states.

Propriedades relacionadas à acidez e basicidade a partir da abordagem em química computacional

Analytical Chemistry books lack a clear link between thermodynamic and equilibrium approaches involving acids and bases. In this work, theoretical calculations were performed to search for these relations. An excellent relationship was found between difference in Gibbs free energy, ∆G of acid dissociation reaction and ∆G of hydrolysis reaction of the corresponding conjugate base. A relationship between ∆G of hydrolysis reaction of conjugate acids and their corresponding atomic radius was also identified, showing that stability plays an important role in hydrolysis reactions. Finally, the importance of solvation in acid/base behavior was demonstrated when comparing the corresponding theoretical and experimental ∆G´s.

Simulação de sinais de RMN através das equações de Bloch

The aim of this paper was to present a simple and fast way of simulating Nuclear Magnetic Resonance signals using the Bloch equations. These phenomenological equations describe the classical behavior of macroscopic magnetization and are easily simulated using rotation matrices. Many NMR pulse sequences can be simulated with this formalism, allowing a quantitative description of the influence of many experimental parameters. Finally, the paper presents simulations of conventional sequences such as Single Pulse, Inversion Recovery, Spin Echo and CPMG.

TRIHALOMETANOS EM ÁGUA POTÁVEL E RISCOS DE CÂNCER: SIMULAÇÃO USANDO POTENCIAL DE INTERAÇÃO E TRANSFORMAÇÕES DE BÄCKLUND

We briefly investigated the well-known correlation of trihalomethanes, present in fresh water, with cancer hazard in humans. A transient alternative method of chemical simulation using Bäcklund Transformations and Quantum Mechanics is presented. Finally, the method was applied to simulate the interaction between Trichloridemethane and Alanine - as well as its amino and carboxyl groups.

Efeitos da simulação da solarização do solo com materiais vegetais sobre o crescimento micelial de fungos fitopatogênicos habitantes do solo

A incorporação de materiais vegetais específicos associados à solarização do solo tem sido um avanço promissor no controle de fungos fitopatogênicos habitantes do solo. O objetivo do trabalho foi avaliar determinados efeitos da incorporação e decomposição de brócolis, mamona, mandioca brava e mansa, no solo, em condições de microcosmo mantido em BOD (37±2ºC), sobre o micélio de Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici Raça 2, Macrophomina phaseolina, Rhizoctonia solani AG-4 HGI e de Sclerotium rolfsii. Assim, quatro ensaios idênticos foram instalados em conjunto de microcosmos, com cinco tratamentos e quatro períodos de tempo diferentes e independentes (7, 14, 21 e 28 dias). O parâmetro avaliado foi os efeitos inócuo, fungistático e fungicida dos tratamentos sobre o micélio dos fungos. Verificou-se efeito fungistático e fungicida no crescimento micelial de F. oxysporum f. sp. lycopersici Raça 2, R. solani AG-4 HGI e de S. rolfsii. Os fungos que apresentaram efeito fungistático apresentaram uma velocidade média de crescimento micelial inferior ao controle geral, que consistiu na incubação dos fungos em temperatura de 25±2ºC. O efeito fungicida ocorreu aos 21 dias de incubação para F. oxysporum e R. solani e aos 28 dias para S. rolfsii. Para M. phaseolina, observou-se apenas efeito inócuo. Associação da temperatura de 37±2ºC mais o período de tempo dos tratamentos foi o fator responsável pelos efeitos fungistático e fungicida no micélio dos fitopatógenos estudados. Essa associação também interferiu na velocidade do crescimento micelial dos fungos que apresentaram efeito fungistático.

Análise do perfil de professores da área da saúde que usam a simulação como estratégia didática

Neste trabalho, relata-se os resultados obtidos no primeiro momento de uma pesquisa que objetiva conhecer o perfil e a formação de professores da área da saúde que usam a simulação como estratégia didática no Laboratório de Habilidades (LabHab) da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo. Com previsão de dois anos, a pesquisa busca contribuir para uma proposta de formação docente que observe as prioridades e a relevância da simulação nas suas atividades didáticas. A ideia é analisar como esse profissional recria seus conhecimentos em grupo para trabalhar a simulação na atuação clínica e observar como ele percebe o alcance dos processos de simulação aprimorados pela tecnologia e pelas propostas de inovação educativa.

Ensino baseado em simulação na formação continuada de médicos: análise das percepções de alunos e professores de um Hospital do Rio de Janeiro

Nos últimos anos, o ensino baseado em simulação (EBS) tem sido cada vez mais utilizado na educação em saúde e especialmente na educação médica. Este estudo teve como objetivo investigar as potencialidades e desafios do EBS no contexto de um curso de formação continuada de médicos: Curso em Ressuscitação Cardiopulmonar (RCP) Avançado. A coleta de dados foi realizada por meio de observação de campo, entrevistas com professores e aplicação de questionários aos alunos do curso. Para análise das percepções dos participantes, adotou-se a análise de conteúdo temática. Os resultados apontaram quatro principais potencialidades e desafios do EBS para a formação médica: articulação entre teoria e prática; o erro como oportunidade de aprendizagem; relação entre mundo virtual e mundo real; fortalecimento do trabalho em equipe. Acredita-se que este trabalho possa contribuir com a discussão acerca da utilização do EBS na educação médica, assim como indicar pontos favoráveis e desafios de sua implementação, revelando a importância de pesquisas que aprofundem as questões pedagógicas envolvidas no percurso de aplicação desta metodologia.

Uma proposta para a geração de amostras aleatórias nos problemas de simulação em modelos de planejamento

Um modelo de predição do preço da celulose foi ajustado usando-se o tempo e o preço defasado como co-variáveis. A partir das estimativas dos parâmetros obtidas, foram propostas 48 possíveis tendências futuras para o preço da celulose. Posteriormente, três métodos de simulação foram usados para predizer os valores futuros definidos pelas várias tendências: M1Þ Pcel.f = µ; M2 Þ Pcel.f = µ + épsilonf, e M3 µf + épsilonf, em que m é a parte sistemática do modelo, e e f corresponde ao componente estocástico. Para as simulações foram usados o método de Monte Carlo e a distribuição triangular. Para comparar os valores simulados pelos três métodos com os conhecidos valores futuros nas várias tendências, foi usada a diferença relativa média entre os valores. No caso da ausência de tendência, os métodos M1 e M2 foram satisfatórios, apesar de o método M2 incluir distúrbios ao redor da média. No caso de haver tendência real, o método M3 teve a melhor "performance", mesmo sendo influenciado pela acurácia na predição da tendência.

Modelagem da distribuição diamétrica em povoamentos de eucalipto submetidos a desbaste utilizando autômatos celulares

Este estudo apresenta um modelo de distribuição diamétrica baseado em um modelo de Autômatos celulares (AC) unidimensionais e redes neurais artificiais (RNA) para a simulação de desbaste. Cada célula do AC proposto representa uma classe de dap, sendo o estado futuro previsto em função do estado atual dessa célula, do estado de suas quatro células vizinhas e de sua idade atual e futura. Como regra de evolução, utilizou-se uma RNA. A exatidão foi avaliada empregando-se o procedimento estatístico L relação entre frequências observada e estimada e realismo biológico do modelo construído. Entre as redes treinadas, foram selecionadas as 10 que representavam a evolução da distribuição diamétrica com maior exatidão. Entre essas 10 RNA, sete apresentaram valores estimados estatisticamente iguais aos observados (p>0,01). O enfoque de modelagem proposto permite estimar distribuições diamétricas futuras com exatidão.

Modelo de simulação da temperatura e umidade relativa do ar no interior de estufa plástica

A simulação dos parâmetros climáticos de temperatura e umidade relativa do ar no interior de uma estufa plástica, por meio do balanço de energia, pode propiciar ao produtor uma ferramenta de auxílio na tomada de decisão. Nesse propósito, realizou-se uma simulação das condições no interior de estufa plástica, em função de parâmetros externos e internos a ela. A simulação revelou uma temperatura no interior da estufa plástica de 23,6 ºC, e os sensores revelaram um valor médio de 24,1 ºC para o período de cultivo da alface. Para a umidade relativa no interior da estufa plástica, o valor simulado foi de 61,6%, e o obtido com o auxílio de sensores foi de 66,0%. Os valores simulados apresentaram-se próximos dos valores obtidos pelos sensores, mostrando que o modelo pode ser usado para a estimativa da temperatura e umidade relativa do ar no interior da estufa plástica.

Simulação do rendimento e riscos climáticos para o milho safrinha em Londrina - PR, utilizando o modelo CERES-Maize

Modelos matemáticos possibilitam simular realisticamente o crescimento e o desenvolvimento fenológico de culturas sob ampla gama de condições ambientais e de manejo, a um baixo custo. O objetivo deste trabalho foi investigar os efeitos da época de semeadura no estabelecimento e rendimento do milho safrinha para Londrina - PR, mediante simulações de longo período com o modelo CERES. Os tratamentos consistiram na combinação de 12 épocas de semeadura, uma em cada decêndio, de janeiro a abril, sob dois cenários: sem limitação hídrica (produção potencial) e com limitação hídrica, considerando-se uma cultivar de ciclo precoce, XL-520, durante 24 anos. Os resultados mostraram decréscimos de rendimentos de até 38% da produtividade potencial e de 44% da produtividade sob restrição hídrica à medida que se atrasou a semeadura, devido à coincidência dos períodos críticos de desenvolvimento com condições subótimas de radiação solar, temperatura e disponibilidade hídrica. Observaram-se aumentos na duração do ciclo de 120 a 140 dias quando o milho foi semeado em janeiro e de 160 a 170 dias para semeadura em abril. O ciclo mais longo influiu na seqüência de cultivos e semeaduras após o terceiro decêndio de março, só permitindo o cultivo da cultura de verão após outubro. Também houve tendência de aumento de falhas no estabelecimento do cultivo, devido à deficiência hídrica, à medida que se atrasou a semeadura. Há risco de geadas de 4% para os cultivos semeados em final de março e 8% para os semeados em abril.

Perfis de distribuição volumétrica de pontas XR 11003 e TXVK-4 em diferentes condições de pulverização

Com o objetivo de avaliar a uniformidade da distribuição volumétrica e o efeito da angulação dos bicos na barra em pulverizações, foi conduzido experimento em laboratório, com dez unidades de cada uma das pontas de jato plano XR 11003 e de jato cônico vazio TXVK-4, fabricadas pela Spraying Systems Co. As pontas XR 11003 foram avaliadas, isoladamente, em mesa de prova para bicos construída conforme a Norma ISO 5682-1:1996, a 0,30; 0,40 e 0,50 m de altura, submetidas à pressão de 200 e 300 kPa e posicionadas com ângulos de 30º e 45º no sentido horário e anti-horário e na vertical; as pontas TXVK-4 foram avaliadas nas mesmas alturas, porém a 300 e 400 kPa, e somente na vertical. A distribuição média do volume coletado em cada configuração, das dez unidades de cada ponta, foi inserida num programa computacional, desenvolvido para o estudo, que permitiu a simulação do padrão de deposição de uma barra pulverizadora, com 24 bicos, com sobreposições variáveis, obtendo-se, ao final, o coeficiente de variação da sobreposição, o desvio- padrão e a média do volume aplicado. Os resultados sugerem a necessidade de ajustes no espaçamento entre bicos para a obtenção de melhor uniformidade na distribuição, principalmente quando se utiliza ângulo na barra; há menor influência da variação da altura da barra sobre a uniformidade da distribuição quando o espaçamento entre bicos é reduzido.

Desempenho de três teorias de simulação do comportamento de um trator agrícola em tração

A simulação matemática é uma ferramenta importante na diminuição de custos de produção e viabilização de novos projetos de máquinas agrícolas. Este trabalho trata da comparação entre três teorias de simulação, as chamadas teorias de predição de tração clássicas, desenvolvidas por Wismer, Brixius e Gee-Clough, na simulação do desempenho de um trator agrícola de rodas. Para efetuar uma comparação entre as três teorias e apurar as condições mais apropriadas de uso das mesmas, realizou-se um experimento de campo com um trator de tração simples (4x2), com o controle de um número apreciável de variáveis relevantes, para criar condições de comparação com uma simulação posterior. No trabalho de campo, foram utilizados tratamentos que envolviam a condição do solo, preparado ou consolidado; pneus do tipo diagonal, e a deflexão desse pneu, maior e menor. Utilizando os parâmetros medidos a campo, realizou-se a comparação com os dados simulados para a variável patinamento. A teoria Cn mostrou que possui uma faixa de utilização mais restrita do que as teorias Bn e MN, sendo o índice de cone a variável que determina essas condições de uso.