Adsorción física sobre sólidos: aspectos termodinámicos

A thermodynamic formalism based on the Gibbs Dividing Surface (GDS) for the description of a solid-fluid interface is presented, so that the adsorption layer is understand as a phase and the adsorption process as the transference of components between a 3-dimensional phase and a 2-dimensional one. Using a state equation derived from the Henry's Law, we shall show how the Langmuir isotherm is deduced from de Gibbs isotherm. The GDS is useful also for understanding the release of heat by a system as the adsorption occurs.

Modelagem da combustão da dinitramida de amônio por simulação computacional

In this work, the combustion process of ammonium dinitramide, ADN, has been modeled in two different situations: decomposition in open environment, with abundant air and decomposition in a rocket motor internal environmental conditions. The profiles of the two processes were achieved, based on molar fractions of the species that compose the products of ADN combustion. The velocity of formation and quantity of species in the open environment was bigger than the ones in the rocket motor environment, showing the effect of the different atmosphere in the reactions kinetics.

Modelagem e simulação da desidratação osmótica em pedaços de abacaxi utilizando o método de elementos finitos

Water loss and sugar gain were modelling during the osmotic dehydration process of pieces of pineaplle. The transfer of solute to the fruit and the water to the solution was based on Fick's 2nd law. The three dimensional model was solved by the finite element method with the usage of the software COMSOL Multiphysics 3.2. The main and cross diffusion coefficients and the Biot number were determined on the simulation and the deviation between the experimental and the simulated data were 4,28% to sucrose and 1,66 to the water.

Termocromismo em soluções de alcóxidos de Vanádio(IV): uma abordagem pela modelagem molecular

The thermochromic behavior exhibited by vanadium(IV) alkoxides, [V2(μ-OPr i)2(OPr i) 6] and [V2(μ-ONep)2(ONep)6 ], OPr i = isopropoxide and ONep = neopentoxide, was studied by molecular modeling using DFT, TDDFT and INDO/S methods. The vibrational and electronic spectra calculated for [V2(μ-OPr i)2(OPr i) 6] were very similar to the experimental data registered for crystalline samples of the complex and for its solutions at low temperature (< 210 K), while spectra recorded at high temperature (> 315 K) were compatible with those calculated for the monomeric form, [V(OPr i)4]. These results consistently point to a monomer/dimer equilibrium as an explanation for the solution thermochromism of {V(OPr i)4}n. In spite of the structural similarity between [V2(μ-ONep)2(ONep)6 ] and [V2(μ-OPr i)2(OPr i) 6] in the solid state, the thermochromic behavior of the former could not be explained by the same model, and the possibility of tetranuclear aggregation at low temperatures was also investigated.

Uso de modelagem molecular no estudo dos conceitos de nucleofilicidade e basicidade

Molecular modeling enables the students to visualize the abstract relationships underlying theoretical concepts that explain experimental data on the molecular and atomic levels. With this aim we used the free software "Arguslab 4.0.1" (semi-empirical method) to study the reaction of 1-chloropropane with ethoxide in solution, known to lead to methyl propyl ether, through the S N2 mechanism, and propene, through the E2 mechanism. This tool allows users to calculate some properties (i. e. heat formation or electric charges) and to produce 3D images (molecular geometry, electrostatic potential surface, etc.) that render the comprehension of the factors underlying the reaction's progress, which are related to the structure of the reagents, and the process kinetic clearer and easier to understand by the students

Modelagem da cinética de biodegradação de paclobutrazol em dois solos do semiárido do nordeste brasileiro

Mathematical models can help to prevent high levels of toxic substances in soil or fruits of plants treated with pesticides and indicate that such substances should be systematically monitored. The aim of this research was to study the kinetics of paclobutrazol biodegradation by soil native bacteria using mathematical models. Three models were used to assess the kinetics of paclobutrazol biodegradation obtained experimentally. Excellent fits were obtained using dual kinetic and logistic models. The use of glycerol as additional carbon source increased the biodegradation of PBZ and consequently decreased the time required for a given PBZ initial concentration be halved.

Modelagem termodinâmica por extração por solvente de metais divalentes em meio sulfato usando D2EHPA

The extraction of divalent metals (Mn2+, Ni2+, Co2+ and Cu2+) in the system MSO4 - H2SO4 - H2O - D2EHPA in isoparaffin (17/21) was studied by a thermodynamic model based on chemical equilibria with mass and charge balance equations. The activity coefficients of all solutes in the aqueous phase were calculated by Davies equation. By applying this model, the equilibrium concentrations of solutes were calculated from de concentration of divalent metals and pH. The predicted distribution coefficients for the divalents metals were in good agreement with experimental results.

REDUÇÃO DE VARIÁVEIS DE ENTRADA DE REDES NEURAIS ARTIFICIAIS A PARTIR DE DADOS DE ANÁLISE DE COMPONENTES PRINCIPAIS NA MODELAGEM DE OXIGÊNIO DISSOLVIDO

The objective of this work is to demonstrate the efficient utilization of the Principal Components Analysis (PCA) as a method to pre-process the original multivariate data, that is rewrite in a new matrix with principal components sorted by it's accumulated variance. The Artificial Neural Network (ANN) with backpropagation algorithm is trained, using this pre-processed data set derived from the PCA method, representing 90.02% of accumulated variance of the original data, as input. The training goal is modeling Dissolved Oxygen using information of other physical and chemical parameters. The water samples used in the experiments are gathered from the Paraíba do Sul River in São Paulo State, Brazil. The smallest Mean Square Errors (MSE) is used to compare the results of the different architectures and choose the best. The utilization of this method allowed the reduction of more than 20% of the input data, which contributed directly for the shorting time and computational effort in the ANN training.

Resultados científicos do cruzeiro do Baependi e do Vega à Ilha da Trindade: oceanografia física - contribuição para o conhecimento das características físicas e químicas das águas

In May 1950 a trip was undertaken by the ships "Baependi" and "Vega" to the Trindade Island - 20º30'S and 29º20'W - Approximately 1200 km off the coast of Espirito Santo State. This scientific expedition was realized by the iniciative of the Minister J. A. Lins de Barros. In this expedition the supervisor of the oceanographic works was Prof. W. Besnard, the director of the São Paulo Oceanographic Institute. He brougth home 42 samples of water for study, collected upon the insular terrace of the island, referring to the 15 established stations - see table I - with depths varying between 0 m and 115 m. The physical and chemical properties of them are to be seen on table II. The results obtained were compared with those of the German Expedition to the South Atlantic, 1925/27 ("Meteor"), observed at the stations 157-158-159-163 of profile VI and 168-169-170 of profile VII. The mean results obtaneid by the boats "Baependi" and "Vega" are represented on table IV. We constructed vertical sections - I to VI - of each group of Stations, showing the slope of the insular shelves and, in a general manner, the distribution of salinity. We made also longitudinal section - E, M, I - involving the island and corresponding, respectively, to the groups of stations, the farthest, nearest and intermediary ones. As the number of samples received is reduced and consequently the data obtained are few, no conclusions could be deduced. We made only a commentary supposing that the predominating waters surrounding the island are the same as those coming from the mentioned stations on Profile VI, marked by the "Meteor". No indication authorizes the supposition that waters of the Brazil Current or those of Profile VII of the "Meteor" reach the Trindade Island. On the contrary, its waters must be warm and salted to which Albert Defant (Die Troposphaere, Wiss. Erg. D. Atl. Exp. "Meteor" Band VI, 1 Tel Lief. 3, Berlin, 1936) has referred, as the island is located very near to the limits of the perspective diagram of warm water circulation pointed out. (Kieler Meeresforschungen, Inst. Meereskunde, Universit. Kiel, Band VII, Heft 1, S 24, 1950).

Construção de pilhas elétricas simples: Um experimento integrado de química e física

Neste artigo são descritas formas simples e de baixo custo de se montar pilhas, empregando-se placas de zinco, magnésio e cobre mergulhadas diretamente nas soluções eletrolíticas. Como soluções eletrolíticas podem ser empregadas suco de frutas cítricas, ou mesmo apenas água de torneira. A tensão e corrente produzidas pelas pilhas montadas são suficientes para acionar dispositivos com baixa demanda de potência, como relógios analógicos e digitais . Os experimentos podem ser explorados como simples demonstração de transformação de energia química em elétrica para alunos do nível fundamental, ou utilizados como práticas interdisciplinares de Física e Química para alunos mais avançados.

Análise da exigência física do trabalho em fábricas de móveis no Distrito Federal

A presente pesquisa foi realizada em fábricas de móveis no Distrito Federal, com o objetivo de avaliar a carga de trabalho físico dos funcionários nas funções de operador de aparadora, coladora de bordas, desengrossadeira, esquadrejadeira, furadeira, lixadeira, plaina, prensa, seccionadeira, serra circular, serra de fita, torno e tupia. A carga de trabalho físico foi obtida através do levantamento da freqüência cardíaca no trabalho. As atividades exercidas pelos operadores de desengrossadeira foram classificadas como pesadas, as exercidas pelos operadores de plaina e serra circular como moderadamente pesadas, enquanto as demais foram classificadas como de exigência física leve. Para haver um desempenho contínuo no trabalho sem desgaste, os operadores precisam de uma pausa média de 16 minutos por hora trabalhada na desengrossadeira e de 2,5 minutos na plaina.

Consumo de água em plantios de eucalipto: parte 2 modelagem da resistência estomática e estimativa da transpiração em tratamentos irrigados e não-irrigados

Este trabalho constitui a ultima parte do estudo que objetivou calcular o consumo de água em plantios de eucalipto. Nesta parte, modelou-se a resistência estomática em função das variáveis ambientais irradiância solar global, déficit de pressão de vapor e temperatura. Com a resistência estomática modelada a partir dos valores observados no artigo anterior, foi possível calcular a transpiração do eucalipto pelo método Penman-Monteith em alguns dias, nos períodos úmido e seco do ano. Verificou-se a existência da correlação entre a resistência estomática e as variáveis ambientais. Os modelos gerados nessa relação mostraram-se eficientes para calcular as variações diárias resistência estomática e também totais horários e diários de transpiração.

Hidrocondicionamento de Parkia pendula [Benth ex Walp]: sementes com dormência física de árvore da Amazônia

O visgueiro é uma árvore neotropical de importâncias econômica e ecológica. Este estudo objetivou determinar o tempo de embebição e o teor de água de sementes de Parkia pendula necessários para ativar o metabolismo e aumentar o desempenho pelo condicionamento. Sementes armazenadas (2 anos) e não armazenadas (7 dias) foram comparadas. Após o desponte as sementes foram submersas em água a 15 ºC, por períodos de 4 a 28 h, para atingir o grau de embebição desejado (20, 40, 60, 80 e 90%). Em seguida, foram diretamente semeadas em areia lavada no viveiro (4 x 25 sementes/tratamento) ou dessecadas durante sete dias (24±2 °C e 68±3% UR) antes da semeadura. Sementes não armazenadas e sem condicionamento (controle) apresentaram 59±8,9% de emergência, valor inferior ao daquelas armazenadas e sem condicionamento (76±11,3%). Períodos de submersão superiores a 13 h reduziram o desempenho da germinação em relação às sementes não condicionadas. Porém, após 4 h (26-31% de teor de água das sementes) ambas as sementes não armazenadas e armazenadas aumentaram o desempenho, sendo, ainda, maior quando houve dessecamento após a submersão. Portanto, os efeitos positivos do condicionamento ocorreram na fase I da curva de embebição. O hidrocondicionamento de 4 h a 15 ºC mostrou ser uma opção econômica e de fácil aplicação em sementes de P. pendula: aumentou a velocidade do desenvolvimento das plântulas, a porcentagem de germinação das sementes não armazenadas em níveis similares aos das armazenadas e a sincronização da germinação em sementes armazenadas.

Modelagem do volume do povoamento para Mimosa scabrella Benth. na regição metropolitana de Curitiba

O objetivo desta pesquisa foi modelar o volume total com casca do povoamento da bracatinga (Mimosa scabrella Benth.). Coletaram-se dados em bracatingais com regeneração induzida pelo fogo, em 14 municípios da Região Metropolitana de Curitiba (RMC), Estado do Paraná - Brasil. Utilizou-se uma base de dados constituída por 229 unidades amostrais de 100 a 400 m². Em cada parcela, mensurou-se o diâmetro à altura do peito, bem como a altura total de todas as árvores, em bracatingais de 3 a 18 anos de idade. Para a estimativa do volume total com casca, testaram-se vários modelos de regressão selecionados da literatura, o que gerou uma matriz com 58 variáveis independentes, visando construir modelos por meio do método Stepwise. As equações de melhor ajuste foram validadas utilizando-se o teste Qui-quadrado, a análise gráfica de resíduos e o erro-padrão da estimativa. Várias equações tiveram bom desempenho, apresentaram valores de coeficiente de determinação ajustados superiores a 0,995, erro-padrão da estimativa inferior a 3% e adequada distribuição de resíduos. As duas equações de melhor desempenho foram validadas, apresentando erro-padrão da estimativa de 2,37% e 2,13%, valor não-significativo para o teste do Qui-quadrado e equilibrada distribuição dos resíduos.