Navegando por Assunto "Thermodynamic properties"

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Acesso aberto (Open Access)
Determinação de parâmetros de transferência de massa e de propriedades termodinâmicas na secagem curcuma longa L. usando a técnica de refractance window
(Universidade Federal do Pará, 2020-12-01) CUNHA, Natasha; RODRIGUES, Antonio Manoel da Cruz; http://lattes.cnpq.br/7524720020580309
O rizoma de Curcuma longa L. (CL) apresenta quantidade significativa de amido, lipídeos, vitaminas, minerais e compostos bioativos importantes. A CL é uma especiaria aromática com potencial ação corante natural. Entretanto, estes rizomas são perecíveis, sendo necessário um tratamento de desidratação. A secagem por Refractance Window (RW) é uma técnica bastante eficaz no processo de desidratação. Até onde se sabe, nenhuma informação sobre desidratação ou predição de parâmetros de transferência de massa e propriedades termodinâmicas de CL usando essa técnica encontra-se disponível na literatura. Deste modo, este estudo teve como objetivo determinar parâmetros de transferência de massa e propriedades termodinâmicas que controlam o processo de secagem da Curcuma longa L. por Refractance Window a diferentes temperaturas (70, 80, 90° C), por meio aplicabilidade do modelo analítico desenvolvido por Dincer e Dost (1995). Observou-se que o processo de desidratação das amostras ocorreu em um curto período de tempo. O conteúdo de umidade in natura foi de 80.71±1.12 % (b.u.) e do produto seco variou de 20.81 a 17.34% (b.u.). As amostras de CL submetidas a secagem com exaustão obtiveram uma pequena influência sobre a taxa de secagem quando comparada as amostras sem exaustão. Segundo modelo de Dincer & Dost difusividade da umidade variou de 5.21 × 107 m².s-1 a 12.89 × 107m².s-1 sem exaustão e 7.89 × 107 m².s-1 a 19.67 × 107m².s-1 com exaustão e o coeficiente de transferência de massa variou na faixa de 9.79 × 105 a 6.73 × 105 m.s-1 sem exaustão e 8.86 × 105 a 0.51 × 105 m.s-1 com exaustão. Todos os valores de entropia (ΔS) obtidos relacionados à secagem da CL por RW foram negativos (ΔS < 0). O estudo mostrou que o sistema com exaustão teve uma pequena influência sobre a taxa de transferência de massa durante a secagem da amostra de CL. As propriedades termodinâmicas apontaram para um processo não espontâneo, com valores positivos de entalpia e energia livre de Gibbs, e valores negativos de entropia.
Acesso aberto (Open Access)
. Predição das propriedades termodinâmicas do biodiesel e diesel comum, suas blendas e efeitos de aditivos via teoria do funcional da densidade e ensemble canônico.
(Universidade Federal do Pará, 2019-11-08) ROCHA, Adriano Santos da; CHAVES NETO, Antonio Maia de Jesus; http://lattes.cnpq.br/3507474637884699
Neste estudo, analisamos as propriedades termodinâmicas do biodiesel de soja, a fonte de biodiesel mais utilizada entre os maiores consumidores do mundo, e o biodiesel de colza, uma fonte com emprego expressivo na União Européia e aditivos de biodiesel. Também foi realizado o estudo do diesel comum a fim de simular as situações em que esse combustível se encontra em misturas a diferentes concentrações de blendas de biodiesel. O trabalho tem como objetivo o levantamento das propriedades termodinâmicas dos combustíveis citados. Baseando-se, quando possível, em resultados experimentais para validar a expansão dos resultados teóricos e apontar a metodologia mais apropriada para esse tipo de abordagem. Com essa finalidade, foram realizadas simulações computacionais com suporte teórico na Teoria do Funcional da Densidade combinada com o modelo do ensemble canônico. O funcional empregado nas simulações foi do tipo B3LYP com bases 6-31+(d) e 6-311+g(d), além do método composto CBS-QB3. Todos os métodos empregados resultaram em baixos erros relativos na comparação entre resultados téoricos com os experimentais, além de não exibirem frequências negativas durante o cálculo dessa grandeza. O menor erro relativo foi encontrado com o método B3LYP/6-311+g(d), com valor de 0.15% para a combustão do ordinary diesel. Em relação aos biocombustíveis, o mesmo método forneceu 0.48% de erro relativo na combustão do rapeseed biodiesel como melhor resultado. Em relação aos efeitos da temperatura sobre esses combustíveis, os resultados mostraram que os dois tipos de biodiesel são menos suscetíveis ao aquecimento do que o ordinary diesel em todos os pontos calculados, sempre demandando mais energia para elevar sua temperatura. Os resultados nos aditivos mostraram que o antioxidante pirogalol que mais interfere nas propriedades do biodiesel
Acesso aberto (Open Access)
Teoria do funcional de densidade aplicada a reatividade química de combustíveis e biocombustíveis na fase gasosa: gasolina, etanol e gasolina-etanol
(Universidade Federal do Pará, 2015-03-10) GOMES NETO, Abel Ferreira; CHAVES NETO, Antonio Maia de Jesus; http://lattes.cnpq.br/3507474637884699; MACHADO, Nelio Teixeira; http://lattes.cnpq.br/5698208558551065
Nós realizamos um estudo teórico utilizando a Teoria do Funcional de Densidade, com o funcional B3LYP e o conjunto de base 6-311++g(d,p) para calcular propriedades termodinâmicas dos seguintes combustíveis e biocombustíveis: gasolina, etanol e a mistura gasolina-etanol, todos em fase gasosa. As simulações foram efetuadas através dos softwares Gaussian 09W e Hyperchem 7.5 e permitiram a obtenção de propriedades dos combustíveis, as quais, foram calculadas a partir da média ponderada das propriedades de cada um de seus componentes majoritários, considerando as frações mássicas dos componentes de dois tipos de gasolina, um tipo Padrão e outro comercial Regular. As simulações foram realizadas para várias temperaturas na faixa de 0,5K - 1500K e sob a pressão de 1atm, utilizando o Modelo do Contínuo Polarizável para simular sistemas solvatados de cada componente. Foram realizadas simulações de análise conformacional, otimização de geometria molecular e cálculos de frequências Raman e Infravermelho, onde foi possível obter resultados às grandezas físicas associadas à reatividade química e ao poder calorífico dos combustíveis durante a etapa de injeção na câmara de combustão. Também foi possível comprovar e quantificar algumas características importantes dos combustíveis, como por exemplo, o alto potencial antidetonação que o etanol apresenta quando comparado à gasolina, bem como a influência causada pelo etanol quando misturado à gasolina. Estas comparações foram feitas a partir do estudo dos potenciais termodinâmicos (energia interna, entalpia e energia livre de Gibbs) obtidos durante as simulações. Além destas propriedades foram calculas a taxa de variação da energia livre de Gibbs em relação à temperatura, o calor específico a pressão constante e a entropia dos componentes majoritários. Esta metodologia foi reproduzida utilizando os métodos computacionais semi-empíricos PM3 e PM6, com a finalidade de comparar sua precisão e o custo computacional dos mesmos no estudo de combustíveis, aos resultados obtidos a partir do funcional B3LYP. Verificamos que os métodos semi-empiricos apresentam precisão tão boa quanto o funcional B3LYP nos cálculos de propriedades termodinâmicas dos componentes majoritários, porém com um custo computacional significativamente menor, possibilitando que este trabalho se apresente como uma metodologia bastante eficaz para a caracterização termodinâmica de combustíveis e biocombustíveis na fase gasosa quando os mesmos são injetados na câmara de combustão.