Magnetic resonance study of the crystallization behavior of InF3-based glasses doped with Cu2+, Mn2+ and Gd3+

The crystallization of fluoroindate glasses doped with Gd3+, Mn2+ and Cu2+ heat treated at different temperatures, ranging from the glass transition temperature (Tg) to the crystallization temperature (Tc), are investigated by electron paramagnetic resonance (EPR) and 19F nuclear magnetic resonance (NMR). The EPR spectra indicate that the Cu2+ ions in the glass are located in axially distorted octahedral sites. In the crystallized glass, the g-values agreed with those reported for Ba2ZnF6, which correspond to Cu2+ in a tetragonal compressed F- octahedron and to Cu2+ on interstitial sites with a square-planar F- co-ordination. The EPR spectra of the Mn2+ doped glasses exhibit a sextet structure due to the Mn2+ hyperfine interaction. These spectra suggest a highly ordered environment for the Mn2+ ions (close to octahedral symmetry) in the glass. The EPR spectra of the recrystallized sample exhibit resonances at the same position, suggesting that the Mn2+ ions are located in sites of highly symmetric crystalline field. The increase of the line intensity of the sextet and the decrease of the background line in the thermal treated samples suggest that the Mn2+ ions move to the highly ordered sites which contribute to the sextet structure. The EPR spectra of the Gd3+ doped glasses exhibit the typical U-spectrum of a s-state ion in a low symmetry site in disordered systems. The EPR of the crystallized glasses, in contrast, have shown a strong resonance in g ≈ 2.0, suggesting Gd3+ ions in environment close to cubic symmetry. The 19F NMR spin-lattice relaxation rates were also strongly influenced by the crystallization process that takes over in samples annealed above Tc. For the glass samples (doped or undoped) the 19F magnetization recoveries were found to be adjusted by an exponential function and the spin-lattice relaxation was characterized by a single relaxation time. In contrast, for the samples treated above Tc, the 19F magnetization-recovery becomes non-exponential. A remarkable feature of our results is that the changes in the Cu2+, Mn2+, Gd3+ EPR spectra and NMR relaxation, are always observed for the samples annealed above Tc. © 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

Effect of a post-polymerization treatments on the flexural strength and vickers hardness of reline and acrylic denture base resins

This study evaluated the effect of water-bath and microwave post-polymerization treatments on the flexural strength and Vickers hardness of four autopolymerizing reline resins (Duraliner II-D, Kooliner-K, Tokuso Rebase Fast-TR and Ufi Gel Hard C-UGH) and one heat-polymerized acrylic resin (Lucitone 550-L), processed using two polymerization cycles (short cycle - 90 minutes at 73°C and 100°C for 30 minutes; and long cycle - 9 hours at 71°C). For each material, thirty specimens (64 x 10 x 3.3 mm) were made and divided into 3 groups (n=10). Specimens were tested after: processing (control group); water-bath at 55°C for 10 minutes (reline materials) or 60 minutes (L); and microwave irradiation. Flexural strength tests were performed at a crosshead speed of 5 mm/min using a three-point bending device with a span of 50 mm. The flexural strengths values were calculated in MPa. One fragment of each specimen was submitted to Vickers hardness test. Data were analyzed by 2-way ANOVA followed by Tukey's HSD test (α=0.05). L microwaved specimens (short cycle) exhibited significantly higher flexural strength means than its respective control group (p<0.05). Water-bath promoted a significant increase (p<0.05) in flexural strength of K and L (long cycle). The hardness of the tested materials was not influenced by the post-polymerization treatments. Post-polymerization treatments could be used to improve the flexural strength of some materials tested.

Power losses analysis and cooling system design of three topologies of multilevel inverters

This paper presents the comparison of three topologies of multilevel inverters applied to drive an induction motor of 500 kVA/4.16 kV. The multilevel inverters analyzed are: a neutral point clamped inverter, a symmetrical cascaded multilevel inverter and a hybrid asymmetrical cascaded multilevel inverter. The performance indexes used in the comparison are total harmonic distortion, first order distortion factor, semiconductors power losses distribution and heat-sink volume. The comparison is developed with the purpose of finding the efficiency and the heat-sink volume where the three systems present the same output filter. ©2008 IEEE.

Um estudo teórico da transferência de calor em fluídos confinados em regiões cilíndricas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Parâmetros agrometeorológicos de cultura de pimentão (Capsicum annuum L.) em ambientes protegido e campo

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Transpiração em espécie de grande porte na Floresta Nacional de Caxiuanã, Pará

Durante o experimento “O Impacto da Seca Prolongada nos Fluxos de Água e Dióxido de Carbono em uma Floresta Tropical Amazônica” (ESECAFLOR) realizou-se este trabalho. Trata-se de um subprojeto do Experimento de Grande escala da Biosfera-Atmosfera da Amazônia (LBA), localizado na Estação Científica Ferreira Pena, dentro da Floresta Nacional de Caxiuanã, Pará (1o 42’ 30’’ S; 51o 31’45’’ W; 62 m altitude). A região tem floresta bem preservada, com dossel médio de 35 m. As espécies predominantes em terra-firme, são: Eschweilera coriacea (Mata-matá branco), Voucapoua americana (Acapu) e Protium pallidum (Breu Branco). Medidas foram realizadas entre 03 a 16 de dezembro de 2000 e 12 a 25 de janeiro de 2003, objetivandose determinar a transpiração de dois exemplares de Eschweilera coriacea, mediante os efeitos da seca provocada. A área do ESECAFLOR compreende duas parcelas, cada uma com 1 ha, parcela A (controle) e parcela B (exclusão da chuva). Para o fluxo de seiva, o método foi o Balanço de Calor no Tronco, com sistema Sap Flow meter, P4.1; entre os períodos analisados, a transpiração média registrou aumento de 56% na árvore A237 (parcela A) e redução de 68% na árvore B381 (parcela B)

Regimes térmico e hídrico em solos sob ecossistemas naturais e área agrícola no Leste da Amazônia

A temperatura e umidade do solo são variáveis cujo conhecimento é fundamental para determinar os balanços de energia e água na biosfera. Os regimes térmico e hídrico dos solos sob cada ecossistema apresentam variações consideráveis, de acordo com sua mineralogia, o clima local e a vegetação. Nesse contexto, as temperaturas e umidades do solo foram medidas sob três ecossistemas existentes na região leste da Amazônia, a saber: floresta nativa (FLONA Caxiuanã, 01° 42' 30" S e 51° 31' 45" W), pastagem nativa (Soure, 00° 43' 25" S e 48° 30' 29" W) e área agrícola (!garapé-Açu, 01° 07' 59" S e 47° 36' 55" W). Os dados de campo na floresta e na pastagem foram coletados entre dezembro de 2001 e fevereiro de 2005; enquanto que na área agrícola, o monitoramento foi limitado de agosto de 2003 a fevereiro de 2005. Estas observações das variáveis físicas do solo foram analisadas levando em consideração as variáveis meteorológicas medidas simultaneamente tais como o fluxo de radiação solar incidente e a precipitação pluviométrica, que interferem diretamente nas variáveis do solo em cada sitio escolhido para estudo. As temperaturas do solo foram monitoradas por meio de sondas térmicas em profundidades de 0,05; 0,20 e 0,50 m. Fluxímetros de calor mediram esta variável em níveis de profundidade em 0,05 e 0,20 m. A umidade volumétrica do solo na camada superior de 0,30 m foi medida por sensor de sonda dupla por Reflectometria no Domínio do Tempo (TDR) em cada sitio. Foram feitas analises considerando as respostas do solo durante o período seco e chuvoso local, nestes três ecossistemas representativos do leste da Amazônia. Estimativas de difusividade térmica aparente do solo foram feitas pelos métodos da amplitude e da fase usando os dados de propagação do pulso diário de calor nesses solos. Os resultados mostraram valores bem diferentes, porém,no primeiro método pareceu mais confiável e adequado para o modelamento numérico. Como esperado, considerando a sua pouca cobertura vegetal, as temperaturas dos solos nos níveis superficiais, apresentaram grandes variações na pastagem e na área agrícola. Inesperadamente, as temperaturas na profundidade de 0,5 m abaixo da floresta mostraram maiores variações de amplitude que as profundidades de 0,20 e 0,05 m. O modelamento numérico das variações temporais da temperatura, em função da profundidade, para cada solo foi feito através do método harmônico Os resultados mostraram que o primeiro harmônico representou mais de 90% da variação total observada do pulso diário da temperatura da pastagem e área agrícola em 0,2 e 0,05 m de profundidade. Performance similar do modelamento foi observada na floresta nos níveis de 0,05 e 0,20 m. A magnitude dos fluxos de calor abaixo da pastagem e área agrícola atingiram valores seis vezes maiores que aqueles observados sob a floresta. Os resultados mostraram que, para a camada do solo superior de 0,30 m, a umidade volumétrica do solo sob a floresta é maior que sob os outros ecossistemas estudados neste trabalho. Este resultado é devido aparentemente; à proteção da floresta contra a evaporação da superfície do solo. Uma análise do comportamento sazonal e diário das temperaturas e umidade solos em resposta à radiação solar e precipitação é apresentada. Estudos de caso da taxa de perda da umidade do solo depois de significativa recarga de água por eventos de precipitação, também foram analisados. Algumas estimativas diárias de diminuição de água e recarga durante a noite e madrugada por subida de água de camadas subjacentes para a camada de 0.30 m foram feitas. Este trabalho analisou a maior serie temporal dos dados de temperatura e umidade dos solos coletados com alta freqüência de amostragem disponível até o momento, para o leste da Amazônia. Foi possível caracterizar as diferenças dos regimes destas variáveis físicas, abaixo de três ecossistemas importantes desta região. Estudos futuros dos minerais e materiais orgânicos nestes solos, bem como dos índices de área foliar e da biomassa das coberturas vegetais desses ecossistemas, melhoraria a compreensão dos regimes descritos neste trabalho.

Refinamento da representação de raízes no modelo de biosfera SiB2 em área de floresta na Amazônia

O objetivo desta pesquisa foi estudar a sensibilidade dos fluxos de superfície e hidrologia do solo em relação à representação e distribuição de raízes no modelo de biosfera para uma floresta de terra firme na Amazônia. A finalidade foi avaliar o impacto na representatividade dos fluxos de energia considerando a sazonalidade da região amazônica, usando como suporte medidas intensivas realizadas em uma reserva biológica (Reserva Biológica do Cuieiras, em Manaus). Foram realizadas oito simulações com o modelo de biosfera SiB2 (“Simple Biosphere Model” – versão 2) , onde cada simulação representou um cenário diferente de distribuição de raízes em uma profundidade de 4 m de solo, dividido em três camadas: 0,5 m, 1,5 m e 2,0 m. As raízes foram distribuídas privilegiando a concentração de raízes na camada superficial, em seguida, na camada intermediária e, por fim, uma concentração de raízes abaixo de 2,0 m de profundidade. As simulações foram realizadas para o período de 2003 a 2006, enfatizando o ano de 2005 para avaliar o efeito da representação de raízes nos fluxos de energia (calor latente – LE e calor sensível – H) e de dióxido de carbono (CO₂). A partir da análise integrada dos fluxos simulados com dados observacionais medidos no sítio experimental foi possível perceber que uma redução na precipitação no ano de 2005, apesar de ter sido menor na parte central da Amazônia, implicou na diminuição da umidade do solo, mostrando que a floresta passou por um período de estresse hídrico maior do que os outros anos analisados. O modelo representou a energia disponível com valores muito próximos aos observados, variando sazonalmente em concordância com os dados medidos em 2005. No entanto, LE é superestimado durante a estação chuvosa, mas mostra juntamente com o fluxo de CO₂, a redução com a umidade do solo na estação seca, enquanto H é superestimado em até 20 W m^-2 durante todo o período simulado. Estes resultados mostram que, a consideração de raízes rasas é mais apropriada para regiões que possuem estação seca curta, conforme se caracteriza a área de estudo, e raízes profundas devem favorecer a modelagem dos processos para superfície de áreas com estação seca mais pronunciada. Com isto os resultados revelam que há necessidade de obter mais informações de propriedades físicas do solo, apropriadas às condições da região, para que outros refinamentos sejam efetivos na distinção do comportamento de florestas tropicais sob diferentes regimes de disponibilidade de água no solo.

Termografia infravermelho na estimativa de conforto térmico de frangos de corte

Poultry facilities must provide an environment that ensures thermal comfort allowing the animal to express its genetic potential for production; and new tools are being applied to measure the thermal comfort, especially thermal cameras. The objective of this study was to evaluate the association of the surface temperature of the birds with those from the facilities, and estimate the sensible heat transfer. For this, the thermal conditions of rearing in two aviaries with different ventilation systems, during the period of March to April 2011 were recorded. The aviaries were divided into six quadrants for the registration of surface temperatures obtained using an infrared thermal camera. In each quadrant the ambient temperature, relative humidity and wind velocity during the obtention of images were also recorded. It was observed that the surface temperatures of birds are associated with the surface temperature of the rearing facilities (side curtains, roof and litter). In aviary with negative pressure higher wind speeds compared to the conventional one were recorded and; therefore, allowed a higher sensible heat transfer by birds, suggesting that this provided better conditions for thermal comfort.

Investigation of the Effect of Sealer Use on the Heat Generated at the External Root Surface during Root Canal Obturation Using Warm Vertical Compaction Technique with System B Heat Source

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Effects of litter manipulation in a tropical Eucalyptus plantation on leaching of mineral nutrients, dissolved organic nitrogen and dissolved organic carbon

Although many studies have shown that soil solution chemistry can be a reliable indicator of biogeochemical cycling in forest ecosystems, the effects of litter manipulations on the fluxes of dissolved elements in gravitational soil solutions have rarely been investigated. We estimated the fluxes of NH4-N, NO3-N, K, Ca, Mg, Na, Cl, dissolved organic nitrogen (DON) and dissolved organic carbon (DOC) over the first two years after re-planting Eucalyptus trees in the coastal area of Congo. Two treatments were replicated in two blocks after clear-cutting 7-year-old stands: in treatment R, all the litter above the mineral soil was removed before planting, and in a double slash (DS) treatment, the amount of harvest residues was doubled. The soil solutions were sampled down to a depth of 4 m and the water fluxes were estimated using the Hydrus 1D model parameterized from soil moisture measurements in 4 plots. Isotopic and spectroscopic analytical techniques were used to assess the changes in dissolved organic matter (DOM) properties throughout the transfer in the soil. The first year after planting, the fluxes of NH4-N, K, Ca, Mg, Na, Cl and DOC in the topsoil of the DS treatment were 2-5 times higher than in R, which showed that litter was a major source of dissolved nutrients. Nutrient fluxes in gravitational solutions decreased sharply in the second year after planting, irrespective of the soil depth, as a result of intense nutrient uptake by Eucalyptus trees. Losses of dissolved nutrients were noticeably low in these Eucalyptus plantations despite a low cation exchange capacity, a coarse soil texture and large amounts of harvest residues left on-site at the clear cut in the DS treatment. All together, these results clarified the strong effect of litter manipulation observed on eucalypt growth in Congolese sandy soils. DOM fluxes, as well as changes in delta C-13, C:N and aromaticity of DOM throughout the soil profile showed that the organic compounds produced in the litter layer were mainly consumed by microorganisms or retained in the topsoil. Below a depth of 15 cm, most of the DOC and the DON originated from the first 2 cm of the soil and the exchanges between soil solutions and soil organic matter were low. (C) 2014 Elsevier B.V. All rights reserved.

Energetic and economic analysis of a Brazilian compact cogeneration system: Comparison between natural gas and biogas

Cogeneration may be defined as the simultaneous production of electric power and useful heat from the burning of a single fuel. This technique of combined heat and power production has been applied in both the industrial and tertiary sectors. It has been mainly used because of its overall efficiency, and the guarantee of electricity with a low level of environmental impact. The compact cogeneration systems using internal combustion engine as prime movers are thoroughly applied because of the good relationship among cost and benefit obtained in such devices. The cogeneration system of this study consists of an internal combustion engine using natural gas or biogas as fuel, combined with two heat exchangers and an absorption chiller utilising water-ammonia as working mixture. This work presents an energetic and economic comparison between natural gas and biogas as fuel used for the system proposed. The results are useful to identify the feasible applications for this system, such as residential sector in isolated areas, hotels, universities etc. (C) 2014 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Physical, Thermal and Water-Sorption Properties of Passion Fruit Seeds

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Análise preliminar para a estimativa da perda de calor sensível de um fluido homogêneo térmico em um reservatório de geometria cilindrica

This work analyzed the loss of sensible heat from one fluid to be considered homogeneous heat distribution on a thermal reservoir with cylindrical geometries composite insulating layers. We studied two thermal reservoirs with a volume of 20 liters, and the first has a layer thickness of 75 mm of expanding polyurethane foam wrapped in the polycarbonate container and the second container has only layer thickness of 5 mm of polycarbonate, as insulation of fluid of the external environment. The experimental results are compared with theoretical results obtained through a calculation script, displayed and detailed during the work development, from the theory of energy balance. The maximum error introduced between the theoretical and experimental results were 3.5% and 1.4% respectively for the Boilers with or without a polyurethane coating

Análise teórica e experimental de uma ventaneira de alto forno, visando seu comportamento térmico e fluidodinâmico

In this work, it was studied the thermal and fluid dynamic behavior from theorical and experimental point of view of a blast furnace tuyere. The tuyere is responsible for the hot air insuflation into the blast furnace. The parameter used in the comparison was the difference between the cooling water inlet and outlet temperatures. There were used forced convection correlations inside circular sections with adequations for non circular sections. Based on operations dates of flux and thermal loads it was possible to model numerically the tuyere, and, since it was obtained the wall temperatures, estimate the conduction and convection resistances and the heat flux through the walls in contact with the water. The total heat fluxes from wall to water were applied to the energy conservation equation where could be estimated the theorical temperature variation. Compared to the real value, the theorical value presented a difference of 0,2 °C. Considering that the boundary conditions around the tuyere are transitories and that your channels have some rugosity irregularities we can consider the estimation method for cooling system coherent with the real operational parameters