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Estudamos a evolução temporal da temperatura no sensor de um termômetro digital do tipo espeto no qual ocorre evaporação de água de torneira ou álcool 70° (etanol). Apresentamos um modelo teórico com base no princípio da conservação da energia, no qual a diferença de temperatura do sensor em relação à ambiente tem duas componentes exponenciais, sendo uma proporcional ao calor perdido devido à evaporação do líquido que molha a haste do termômetro e a outra exponencial proporcional ao calor recebido do ar ambiente, nos momentos que a haste do sensor está mais fria que o ambiente. Analisamos quantitativamente o fenômeno ajustando a equação teórica aos dados experimentais. Para confirmar o comportamento exponencial relacionado à evaporação, medidos a variação de massa durante a evaporação. O modelo proposto funciona muito bem para a evaporação de etanol. O material experimental mínimo necessário para o estudo quantitativo proposto é um termômetro digital de espeto, uma pisseta com álcool e um cronômetro e/ou uma câmera digital que pode ser de um smartphone. Uma demonstração qualitativa pode ser feita comparando a temperatura mínima alcançada para os dois líquidos utilizados. We studied the temporal evolution of the temperature in the sensor of a digital thermometer of the skewer type in which tap water or 70° alcohol (ethanol) evaporates. We present a theoretical model based on the principle of conservation of energy, in which the difference in temperature of the sensor in relation to the environment has two exponential components, one being proportional to the heat lost due to the evaporation of the liquid that wets the thermometer rod and the other exponential proportional to the heat received from the ambient air, when the sensor rod is colder than the ambient. We quantitatively analyze the phenomenon by fitting the theoretical equation to the experimental data. To confirm the exponential behavior related to evaporation, we measured the mass change during evaporation. The proposed model works very well for ethanol evaporation. The minimum experimental material needed for the proposed quantitative study is a digital thermometer on a skewer, a bottle with alcohol and a stopwatch and/or a digital camera that can be taken from a smartphone. A qualitative demonstration can be made by comparing the minimum temperature reached for the two liquids used.

The aim of this study was to evaluate the multiplication of S. aureus during whey powder production in laboratory scale. Whey was inoculated with 106 CFU∙ mL-1 of the S. aureus mixed culture at the beginning of the processing and the persistence of the microorganism after pasteurization, vacuum evaporation and drying was evaluated. The recontamination of whey by biofilms was also evaluated. Population of 102 CFU∙mL-1 of S. aureus was found after vacuum evaporation. The microorganism was able to multiply in concentrated whey during the crystallization of lactose, which infers that it is possible to form a biofilm during this stage. Confocal microscopy analysis confirmed the presence of adhered cells after 4 h of process (103 CFU∙cm2). After 12 h of incubation, the number of adhered cells was approximately 105 CFU∙cm2. Sessile cells of S. aureus in stainless steel were able to return to the planktonic phase. After spray drying, it was verified that the S. aureus population in the powder was 103 CFU∙g-1. The results obtained in laboratory scale points to the need of quality assurance systems to control the steps of industrial whey powder production. El objetivo de este estudio fue evaluar la multiplicación de S. aureus durante la producción de suero en polvo a escala de laboratorio. El suero se inoculó con 106 UFC ∙ mL-1 del cultivo mixto de S. aureus al inicio del procesamiento y se evaluó la persistencia del microorganismo después de la pasteurización, evaporación al vacío y secado. También se evaluó la recontaminación del suero por biopelículas. Se encontró una población de 102 UFC ∙ mL-1 de S. aureus después de la evaporación al vacío. El microorganismo pudo multiplicarse en el suero concentrado durante la cristalización de la lactosa, lo que infiere que es posible formar una biopelícula durante esta etapa. El análisis de microscopía confocal confirmó la presencia de células adheridas después de 4 h de proceso (103 UFC ∙ cm2). Después de 12 h de incubación, el número de células adheridas fue de aproximadamente 105 UFC ∙ cm2. Las células sésiles de S. aureus en acero inoxidable pudieron volver a la fase planctónica. Después del secado por aspersión, se verificó que la población de S. aureus en el polvo era de 103 UFC ∙ g-1. Los resultados obtenidos a escala de laboratorio apuntan a la necesidad de sistemas de aseguramiento de la calidad para controlar los pasos de la producción industrial de suero en polvo. O objetivo deste estudo foi avaliar a multiplicação de S. aureus durante a produção de soro de leite em pó em escala de laboratório. O soro foi inoculado com 106 UFC ∙ mL-1 da cultura mista de S. aureus no início do processamento e foi avaliada a persistência do microrganismo após pasteurização, evaporação a vácuo e secagem. A recontaminação do soro por biofilmes também foi avaliada. População de 102 UFC ∙ mL-1 de S. aureus foi encontrada após evaporação a vácuo. O microrganismo foi capaz de se multiplicar em soro concentrado durante a cristalização da lactose, o que infere ser possível a formação de um biofilme nessa etapa. A análise de microscopia confocal confirmou a presença de células aderidas após 4 h de processo (103 UFC ∙ cm2). Após 12 h de incubação, o número de células aderidas era de aproximadamente 105 UFC ∙ cm2. As células sésseis de S. aureus em aço inoxidável foram capazes de retornar à fase planctônica. Após a atomização, verificou-se que a população de S. aureus no pó era de 103 UFC ∙ g-1. Os resultados obtidos em escala laboratorial apontam para a necessidade de sistemas de garantia da qualidade para controle das etapas de produção industrial do soro de leite.

ln arid and semiarid environments, the evaporation rates are a main water loss. This condition is specially conceming in the Brazilian Northeast region, as this is one of the most populous semiarid areas in the planet. ln a reality of poor water availability, fully understanding the complexities involved in surface water losses along with the vertical process in a reservoir is of great importance. This study aims to calibrate the thermal structure of Pentecoste reservoir, located in the Brazilian serniarid region, and assess the variability of evaporation rates on its surface by using the tridimensional model Delft3D-FLOW. Additionally, the spatial distribution results obtained by the 3D model are compared with those estimated by a remote sensing technique (RS). The calibration results showed an accurate reproduction of the water level variability (r2 of 0.997), along with a satisfactory calibration of the reservoir's thermal structure for the full water colurnn (MAE of 0.539 ºC, RMSE of 0.572 ºC, and NMAE of 0.008). Curves relating monthly evaporation rates with air temperature and wind speed showed strong correlation between those variables (r2 of O. 734 for air temperature and O. 853 for wind speed). Also, the averaged evaporation rates modeled by Delft3D were less than 5% different from those estimated by the RS. Regarding the spatial distribution results, it was found that the drying and flooding criteria of Delft3D impacted the heat distribution in the water body, with the adjacent cells substantially retaining heat. This condition was found more relevant on the days with notably low water level. For the day with higher volume, the spatial distribution of evaporation rates was similar to that of RS, due to the occurrence of heat transfer. Regarding he thermal structure, the potential energy anomaly (PEA) results indicated stratification condition in the wet season (r2 between PEA and water depth of 0.33), which was probably induced not by the heating of the water surface, but by the cooling of the bottom layer caused by low temperature inflow. ln fact, evaporation rates showed negative correlation with PEA with a relatively low coefficient of correlation (r2 of 0.24), which could indicate altemating negative/positive correlation depending on the season. To conclude, this study brings an innovative approach which may be used to optimize the location for techniques that lower evaporation rates, such as air diffusers, shading structures, and floating solar panels, and therefore be a tool in the process of enhancing water availability for the population. Em regiões áridas e semiáridas as taxas evaporativas são uma importante perda hídrica. Essa situação é ainda mais relevante no nordeste brasileiro, visto que esta é uma das regiões semiáridas mais populosas do mundo. Em uma realidade de baixa disponibilidade hídrica, avançar no conhecimento das complexidades envolvidas nas perdas de água superficiais junto aos processos que ocorrem na coluna d'água dos reservatórios é de extrema importância. O objetivo deste estudo é calibrar a estrutura térmica do reservatório Pentecoste, localizado no semiárido brasileiro, além de avaliar a variabilidade das taxas evaporativas na superficie utilizando o modelo tridimensional Delft3D-FLOW. Junto a isso, os resultados da espacialização da evaporação obtidos com o modelo 3D são comparados com aqueles estimados por uma técnica de sensoriamento remoto (SR). Os resultados da calibração mostraram uma reprodução precisa da variação do nível d'água (r2 de 0.997), junto a resultados satisfatórios para a estrutura térmica do reservatório (métricas para toda a coluna d'água: MAE = 0.539 ºC, RMSE = 0.572 ºC e NMAE = 0.008). Curvas relacionando a taxa evaporativa mensal com temperatura do ar e velocidade do vento foram propostas, apresentando forte coeficientes de correlação (r2 = 0.736 para temperatura do ar e 0.853 para velocidade do vento). A taxa de evaporação média diária modelada pelo Delft3D diferiu em menos de 5% dos resultados obtidos pelo SR. Com relação aos resultados da espacialização, foi observado que o critério de alagamento do modelo impacta a distribuição de calor no reservatório, com a retenção dessa energia na região adjacente à área molhada do lago. Essa condição se mostrou mais relevante para os dias com menor nível d'água. Para o dia com maior volume, a espacialização da evaporação simulada pelo modelo 3D foi semelhante à obtida por SR, dado que não há interferência na transferência de calor do modelo. No que tange à estrutura térmica, a anomalia da energia potencial (PEA) indicou a ocorrência de estratificação no período chuvoso (r2 calculado para PEA e profundidade igual a 0.33), a qual provavelmente não foi causada pelo aquecimento da superficie, mas sim pelo esfriamento da camada de fundo causado pelas baixas temperaturas da vazão de entrada. Nesse contexto, a evaporação obteve correlação negativa com PEA, apresentando um baixo coeficiente de correlação (r2 = 0.24), o que pode indicar uma alternância de correlação positiva/negativa variando com os períodos seco e chuvoso da região. Por fim, este estudo propõe uma abordagem inovadora que pode ser utilizada para otimizar a localização de técnicas de redução de evaporação, como difusores de ar, estruturas de sombreamento da superficie e painéis solares flutuantes, de forma a ser uma ferramenta no processo de fortalecimento da disponibilidade hídrica para a população.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2022. A quitosana é um dos biopolímeros de uso mais comum e um candidato promissor para a destilação por membrana. Uma membrana hidrofóbica porosa é necessária para esse processo, no qual normalmente são empregados polímeros sintéticos como PVDF ou PTFE. Neste trabalho, uma membrana porosa de quitosana foi sintetizada por evaporação de solvente, usando acetona como antissolvente. A membrana foi caracterizada pela molhabilidade (ângulo de contato, índice de inchamento), porosidade aberta, propriedades químicas (FTIR) e cristalográficas (DRX), análise térmica (DSC) e microestrutura (adsorção de N2, MEV-FEG). As melhores membranas obtidas foram testadas no teste de permeação de vapor por destilação. A concentração de sólidos totais e o teor de acetona empregado afetam fortemente as características da membrana. Os valores do ângulo de contato com a água indicam comportamento hidrofóbico moderado (? > 80°). Assim, maiores quantidades de quitosana ligadas à acetona tendem a aumentar a hidrofobicidade da membrana. Os valores de porosidade aberta obtidos estão entre 62 e 92%, de acordo com os parâmetros de processamento da solução. A concentração de acetona promove aumento da porosidade aberta, índice de inchamento, diminuição do ângulo de contato e índice de cristalinidade. Entretanto, as condições obtidas são adequadas para a aplicação de destilação por membrana. Os espectros de FTIR mostram a formação de grupos de superfície acetamido e mudanças no grau de desacetilação. Portanto, existe uma interação da acetona com os grupos funcionais de superfície da quitosana, e a diminuição obtida no grau de desacetilação pode estar associada à diminuição de grupos amino e, consequentemente, gerar um aumento no ângulo de contato das membranas com 1 e 2% de quitosana. A análise de DSC indica que há uma mudança na temperatura de degradação entre o pó precursor e as membranas de quitosana, porém, não há alterações significativas na Tg. A membrana possui poros em forma de fenda na faixa de meso e macroporosidade. A destilação por membrana testada com água destilada foi bem sucedida e forneceu um alto fluxo permeado (16,07 ? 51,62 kg·m-2·h-1), com um tempo de operação de 2,5 h e uma pressão de entrada de líquido (LEP) de 1,1 bar. Portanto, as membranas obtidas são boas candidatas para serem testadas em um efluente real, embora algumas melhorias nas condições de processamento e hidrofobicidade da membrana possam fornecer um LEP mais alto e um fluxo mais estável para uma destilação de membrana mais aprimorada com materiais à base de quitosana. Abstract: Chitosan is one of the most common biopolymers and a promising candidate for membrane distillation. A porous hydrophobic membrane is required for this process, but synthetic polymers such as PVDF or PTFE are usually employed. In this work, a chitosan porous membrane was synthesized by solvent evaporation technique using acetone as a non-solvent. The membrane was characterized by wettability (contact angle, swelling index), open porosity, chemical (FTIR) and crystallographic properties (XRD), thermal analysis (DSC), and microstructure (N2 adsorption, FEG-SEM). The best membranes were tested in the vapor permeation test. The solids and acetone concentrations strongly affect the membrane features. Water contact angle values presented a moderate hydrophobic behavior (? > 80°). Higher chitosan amounts linked to acetone tend to improve membrane hydrophobicity. According to the solution processing parameters, the open porosity values obtained are between 62% and 92%. Acetone promotes an increase in open porosity, swelling index, and a decrease in contact angle and crystallinity index. However, the conditions obtained are suitable for membrane distillation application. FTIR spectra show the formation of acetamido surface groups and changes in the degree of deacetylation. Acetone acts against surface functional groups of chitosan, and the decrease obtained in the degree of deacetylation may be associated with lower amino groups and, consequently, an increase in contact angle for membranes with 1 and 2 wt% of chitosan. DSC analysis indicates a shift in degradation temperature between the precursor powder and chitosan membranes. However, no significant changes in Tg were noticed. Membrane possesses slit-like pores in the meso and macroporous range. The membrane distillation tested with distilled water was successful and provided a high permeate flux (16.07 ? 51.62 kg·m-2·h-1), with an operating time of 2.5 h and a liquid entry pressure (LEP) of 1.1 bar, making the chitosan-based membranes good candidates to be tested in real effluent separation. Nevertheless, some improvements in processing conditions and membrane hydrophobicity could provide a higher LEP and a stabilization flux for an enhanced membrane distillation with chitosan material.

The pulp and paper industries in Brazil are large consumers of energy, offering an ideal region for the development of eucalyptus forests. The Kraft process is the most used in the country as it is capable of reusing chemical products, with black liquor being one of the by-products, a complex substance with organic and inorganic composition. To obtain economic and environmental viability, the inorganic portion must be reacquired in a recovery plant to be reused, with the plant having a multi-stage evaporation system, responsible for concentrating the liquor to be burned in the recovery boiler. In light of the above, the objective of this work was the development and validation of a phenomenological mathematical model that would represent the multistage evaporation system, to carry out a study of inlet temperature and pressure that would bring the best results in terms of steam savings, exergetic efficiency, exergy destruction and black liquor solids content. Thus, the best inlet conditions and evaporators that have higher exergy destruction rates were found. For this, the model was built based on related research works, using mass, energy and phase balance balances, as well as satisfactorily portraying the results found by the reference author, obtaining the largest deviation of 0.2%. This work allowed an advance in the understanding of the phenomena involved and the optimization of this process, aiming at an improvement in the energy consumption of the environment. Las industrias de celulosa y papel en Brasil son grandes consumidoras de energía, ofreciendo una región ideal para el desarrollo de los bosques de eucaliptos. El proceso Kraft es el muy utilizado en el país ya que es capaz de reutilizar productos químicos, siendo uno de los subproductos el licor negro, sustancia compleja de composición orgánica e inorgánica. Para obtener viabilidad económica y ambiental, la porción inorgánica debe ser readquirida en una planta de recuperación para ser reutilizada, disponiendo la planta de un sistema de evaporación multietapa, responsable de concentrar el licor a quemar en la caldera de recuperación. A la luz de lo anterior, el objetivo de este trabajo fue el desarrollo y validación de un modelo matemático fenomenológico que representaría el sistema de evaporación multietapa, para realizar un estudio de temperatura y presión de entrada que arrojara los mejores resultados en términos de ahorro de vapor, eficiencia, exergética, destrucción de exergía y contenido de sólidos de licor negro. Por lo tanto, se encontraron las mejores condiciones de entrada y evaporadores que tienen mayores tasas de destrucción de exergía. Para ello, el modelo se construyó a partir de trabajos de investigación relacionados, utilizando balances de masa, energía y balance de fases, además de retratar satisfactoriamente los resultados encontrados por el autor de referencia, obteniendo la mayor desviación del 0,2%. Este trabajo permitió avanzar en la comprensión de los fenómenos involucrados y la optimización de este proceso, con el objetivo de mejorar el consumo energético del medio ambiente. As indústrias de papel e celulose, no Brasil, são grandes consumidoras de energia, dispondo de uma região ideal para o desenvolvimento de florestas do eucalipto. O processo Kraft é o mais empregado no país por ser capaz de reutilizar os produtos químicos, sendo o licor negro um dos subprodutos, substância complexa com composição orgânica e inorgânica. Para obter viabilidade econômica e ambiental, a parcela inorgânica deve ser readquirida em uma planta de recuperação para ser reutilizada, com a planta dispondo de um sistema de evaporação de múltiplos estágios, responsável por concentrar o licor para ser queimado na caldeira de recuperação. Em face do exposto, o objetivo desse trabalho foi o desenvolvimento e validação de um modelo matemático fenomenológico que representasse o sistema de evaporação de múltiplos estágios, para realizar um estudo de temperatura e pressão de entrada que trouxessem os melhores resultados de economia de vapor, eficiência exergética, destruição de exergia e de teor de sólidos do licor negro. Dessa forma, foram encontrados as melhores condições de entrada e os evaporadores que detêm maiores taxas de destruição de exergia. Para isso, o modelo foi construído baseado nos trabalhos de pesquisa afim, utilizando balanços de massa, energia e equilíbrio de fases, assim como retratou satisfatoriamente os resultados encontrados pelo autor de referência, obtendo-se o maior desvio de 0,2%. Este trabalho possibilitou um avanço na compreensão dos fenômenos envolvidos e a otimização desse processo, visando uma melhoria no consumo energético do meio.

Orientador : Saul Gonçalves D'Avila Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica Resumo: Realiza-se neste trabalho um estudo criterioso a respeito da evaporação de solventes de sistemas aquosos e orgânicos e propõe-se uma metodologia de cálculo própria, capaz de predizer tempos de evaporação e balanço de solventes para tais sistemas. Inicialmente, o processo de evaporação de solventes é apresentado bem como discutidos os modelos matemáticos existentes na literatura. Em seguida, desenvolveu-se um algoritmo de cálculo de caráter generalizado que permite a utilização tanto de taxas de evaporação relativas experimentais ou como de taxas teóricas na simulação do comportamento dinâmico da composição e do tempo de secagem da formulação. Efeitos tais como: umidade relativa do ambiente, velocidade do ar de secagem, resfriamento da solução líquida e não-idealidade do meio, com os coeficientes de atividade da fase líquida calculados pelo método ASOG de contribuição de grupos, são alguns dos aspectos considerados no trabalho. Além dos bons resultados de reprodução dos dados disponíveis na literatura, os valores calculados pelo algoritmo proposto predizem satisfatoriamente o comportamento evaporativo de diversos sistemas. A utilização prática e segura do computador é comprovada nas várias simulações realizadas e a Termodinâmica do Equilíbrio de Fases apresenta-se como ferramenta indispensável para o sucesso do estudo Abstract: Its is studied in this work the solvent evaporation phenomenom in both waterborne and organic system and a particular methodology is proposed to predict evaporation time and solvent balance of such system. Initially, the solvent evaporation process is presented and the mathematical models found in the algorithm which is able to use experimental or calculated relative evaporation rate to simulate the composition dynamic behaviour and the drying time of solvent blends is developed. Effects such as: ambient relative humidity, drying air speed liquid solution cooling and non-ideal solution behaviour, with the activity coefficients of the components been calculated by the ASOG Group Contribution Method, are some of the aspects that have been considered. In addition to a good reproduction of the available data found in the literature, the values calculated by the proposed algorithm satisfactorily fit the real behaviour of many systems. The practical and safe use of the computer is confirmed in several simulations and the Phases Equilibrium Thermodynamics is shown as an essential tool for the success of the study Mestrado Desenvolvimento de Processos Químicos Mestre em Engenharia Química

Orientador: Edson Eiji Matsura Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola Resumo: Os elementos meteorológicos como temperatura do ar (máxima, média e mínima) , umidade relativa do ar (máxima,média e mínima),radiação global, velocidade do vento e números de horas de brilho solar foram determinadas dentro e fora da casa de vegetação no período de março de ]995 a fevereiro de 1996, em Gifu, Japão . Essas informações permitiram analisar o efeito estufa sobre as variáveis climáticas. Os dados aquisitados nas estações meteorológicas permitiram avaliar e comparar duas equações de estimativa da evapotranspiração potencial (Etp): o método combinado (Penman-Monteith (FAO)) e o método da radiação (radiação (FAO)), para as condições interna e externa à casa de vegetação. A evapotranspiração potencial estimada fora da casa de vegetação foi em média 50.0 % superior aos valores obtidos dentro da instalação para as duas equações. O método da radiação subrestimou os valores da Etp em relação ao Penman - Monteith nos dois ambientes Os valores das evaporações d'água dentro e fora da casa de vegetação foram determinadas por um tanque evaporimétrico de tamanho reduzido. A evaporação d'água determinada fora da instalação foi em média 23.0 % superior aos valores determinados dentro da casa de vegetação. A partir dos dados da Etp e da evaporação d'água, foram estabelecidas as correlações entre os métodos empíricos ( Penman -Monteith e Radiação (FAO)) com os valores obtidos pelo tanque evaporimétrico reduzido, para os dois ambientes Abstract: The meteorological elements with air temperature (rnaximun, medium and minimun) , global radiation , windspeed and sunshine hours were obtained inside and outside of glasshouse during the period of march of 1995 to february of 1996, at Gifu, Japan.. This informations permited to analise the "greenhouse effect" on climatics variable. . The data obtained by the meteorologicalstations allowed to estimate and compare two empirical methods of estimate potencial evapotranspiration (Etp): the combinated method (Penrnan - Monteith (FAO» and the radiation method (radiation (FAO», to the internal and external conditions of glasshouse . The average potential evapotranspiration estimate outside of the glasshouse was in media 50.0 % superior at determinated value in internal of instalation for two equations. The radiation method overestimated the Etp values in relation at Penman - Monteith , in the two environments. The values of water evaporation inside and outside of glasshouse were determinated by a pan of reduce size. The water evaporation at " the sky open" was 23.0 % superior than the values determinated inside of the glasshouse. Basead on estimated Etp and on water evaporation data , it was conducted established a correlation study among estimated empirical methods ( Penman - Monteith and radiation (FAO) ) and the pan evaporation for two environments Mestrado Água e Solo Mestre em Engenharia Agrícola

Orientadores: Rubens Maciel Filho, Dailton de Freitas Rezende Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica Resumo: Até as duas primeiras décadas do século XX, a extração industrial de oleaginosas se fazia, exclusivamente pelo uso de prensas. As prensas, embora extraíssem um óleo de muito boa qualidade, deixavam resíduos no material sólido (torta) superiores, por exemplo a 5% para grãos como o de soja. Tais resíduos além de implicarem em perda de óleo, afetavam a qualidade da torta, que é também um dos produtos efluentes do extrator. A extração por solvente, por outro lado, é capaz de retirar o óleo, deixando resíduos inferiores a 1%. Após a extração, os sólidos são encaminhados ao dessolventizador e a micela (mistura óleo-solvente) ao sistema de destilação, composto por dois evaporadores em série e uma coluna de dessorção (stripping). A unidade de evaporação é uma das que mais demandam energia em uma planta de processamento. Assim, a modelagem matemática dinâmica deste processo com vistas à otimização do consumo energético e à avaliação do desempenho de políticas de controle torna-se um requisito decisivo para operação economicamente viável. O objetivo geral deste trabalho é desenvolver um modelo dinâmico efetuando análises de sensibilidade paramétrica para um evaporador típico da indústria de extração de óleos vegetais, visando a otimização deste processo, ou seja, a recuperação máxima de solvente e o consumo mínimo de energia. A fim de analisar as condições de operação do sistema, propôs-se um modelo matemático do sistema de evaporação com base no de TONELLI et al. (1990), consistindo em balanços mássicos global e de óleo e de balanço energético em torno do sistema de evaporação. O programa simulador foi construído em linguagem FORTRAN. Este programa, a partir de informações tais como temperatura, pressão e concentração de alimentação, assim como de quais são os componentes envolvidos, calcula propriedades termodinâmicas tais como temperaturas de ebulição, capacidades térmicas e entalpias de misturas. Desse modo, um mínimo de informações são requeridas, permitindo simulações rápidas do processo de evaporação. O programa computacional elaborado permitiu simulações rápidas e com baixos erros numéricos para o processo de evaporação do solvente em uma unidade de dessolventização do óleo após extração convencional. Este programa permitiu ainda avaliações de efeitos para os fatores influentes na evaporação. Considerando-se a intensidade das perturbações realizadas e o nível central dos fatores, o fator fração mássica de óleo na entrada foi o que apresentou o maior efeito. Já a velocidade de escoamento do vapor de água de aquecimento foi o fator com o menor efeito no teor de óleo da micela efluente Abstract: Until the two first decades of century XX, the industrial extraction of oleaginosas were carried out exclusively by mechanical process. This process allow to extracted oil of very good quality, but it leads the left residues in the solid material (pie) to be very high, for example 5% for grains as of soy. Such residues besides implying in loss of oil, affected the quality of the pie, that is also one of the effluent products of the extractor. The extraction for solvent, on the other hand, is capable to remove the oil, leaving residues to be smaller (1%). After the extraction, the solids are directed to the dessolventizador and miscella (oil-solvent mixture) to the distillation system. Witch is composed by two evaporators in series and a stripping column. The unit of evaporation is one that demands for high energy consumption in a processing plant. Thus, the dynamic mathematical modeling of this process with sights to the reduction of the energy consumption and to the evaluation of the performance of control politics becomes a decisive requirement for economically viable operation. The general objective of this work is to develop a dynamic model of the process witch allow for parametric sensitivity analyze for a typical evaporator for the vegetal oil industry extraction. The aim is to have a tool for either process optimization or maximum recovery of solvent. The deterministic mathematical model is developed through mass and energy balance equation together with heat and mass transfer parameter correlations. The simulator was build up in FORTRAN. The software uses operational information as feed temperature, concentration and pressure witch allows for the calculation of the thermodynamic properties such as thermal temperatures of boiling, capacities and enthalpies of mixtures. In this way, a minimum of information is required, allowing fast simulations of the evaporation process. Through experimental design procedure applied to the deterministic model was possible to identify the main operational variables effects as well as the impact of the extraction array variables has on the process behaviors. The mass oil fraction in the feed was found to have the largest effect. The speed of the water vapor draining for the heating zone was the factor with the loweit effect in the oil miscella effluent Mestrado Desenvolvimento de Processos Químicos Mestre em Engenharia Química

Orientador: Marcela Rocha de Oliveira Carrilho Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba Resumo: O objetivo deste estudo foi avaliar a eficácia de diferentes métodos empregados na eliminação dos solventes incorporados a sistemas de união com características hidrofílicas diferentes. As hipóteses avaliadas consideraram que a eliminação/retenção dos solventes seria dependente: 1) da característica hidrofílica da resina; 2) da técnica e intervalo de tempo empregados na eliminação desses solventes; 3) do tipo de solvente empregado. Três resinas experimentais, R2, R3 e R5, foram formuladas de modo a exibirem características hidrofílicas distintas, dadas pela seleção e proporcionamento de monômeros, comumente empregados na odontologia. A resina R2 era a menos hidrofílica e R5 a mais hidrofílica. Acetona ou etanol foram adicionados a cada resina numa proporção de 50% (em peso). A eliminação dos solventes foi verificada por método gravimétrico, aplicado antes e após a realização dos seguintes tratamentos: 1) jato de ar à temperatura ambiente (JAAmb) por 15s; 2) JAAmb por 30s; 3) JAAmb por 60s; 4) jato de ar aquecido (JAAq) por 15s; 5) JAAq por 30s ou 6) JAAq por 60s. Os dados foram analisados por análise de variância e teste de Bonferroni (a =0,05). Nenhum tratamento eliminou completamente o solvente incorporado às resinas. Maior eliminação do solvente foi verificada para a resina menos hidrofílica R2, sendo que, para maioria das condições avaliadas: R2 > R3 e R2 > R5 (p0,05). A eliminação de solventes em adesivos mais hidrofílicos pode ser favorecida adotando se períodos de evaporação mais longos do que os indicados pelos fabricantes e aplicando-se jato de ar aquecido Abstract: The aim of the present study was to evaluate the ability of different methods to eliminate the solvents incorporated into experimental adhesives with different degree of hydrophilicity. The anticipated hypotheses considered that the elimination/retention of the organic solvents would be dependent on: 1) the hydrophilic features of the experimental resins; 2) the method and time employed to eliminate these solvents; 3) the sort of solvent incorporated into the resin. A series of resin comonomers were blended to create three experimental adhesive resins, R2, R3 and R5, with an increasing degree of hydrophilicity. Resin R2 is the most hydrophobic and R5 is the most hydrophilic. The solvents, acetone and ethanol, were added to each experimental resin in a proportion of 50 wt%, generating six different mixtures. The elimination of these solvents was verified by means a gravimetric method applied before and after the following treatments: 1) application of an air-drying at room temperature for 15 s (ART); 2) ART for 30s; 3) ART for 60s; 4) application of heat-air drying (AH - 40 ± 1°C) for 15s; 5) AH for 30s or 6) AH for 60s. Data were analyzed by ANOVA and Bonferroni¿s test (a =0,05). None of the treatments was able to eliminate completely the solvent incorporated into the experimental resins. The highest elimination of solvent was observed for the resin R2, being that for most of conditions: R2 > R3 and R2 > R5 (p0.05). The elimination of solvents from hydrophilic resins can be favored by extending the time for solvent evaporation and applying heat-air drying Mestrado Materiais Dentários Mestre em Materiais Dentários

A medida direta da evapotranspiração de referência (ETo) é difícil e onerosa. Dentre os métodos para estimar a evapotranspiração, o de Penman-Piche é prático por necessitar apenas de dois elementos climáticos de fáceis medidas (temperatura e evaporação). Este estudo teve como objetivo avaliar o desempenho da ETo diária e pentadal, estimado pelo método de Penman-Piche em diferentes condições de nebulosidade para Florianópolis. Os dados meteorológicos diários, necessários para a estimativa da evapotranspiração pelo método de Penman-Piche (ETPi) e de Penman-Monteith (usado como padrão), foram obtidos de 8 de agosto de 2017 a 13 de outubro de 2017. A avaliação da estimativa de ETPi foi realizada por meio do erro padrão da estimativa; erro médio; coeficientes de correlação e de determinação da Regressão Linear; Índice de Concordância e Índice de Confiança. A avaliação da estimativa de ETPi diária também foi realizada dividindo as datas em grupos, de acordo com a nebulosidade (céu claro, parcialmente nublado e nublado) definida pelo Índice de Claridade. Há uma tendência do método de Penman-Piche em subestimar a evapotranspiração, principalmente, quanto menor for a nebulosidade. Apenas na análise pentadal, as estimativas de ETPi foram mais satisfatórias, principalmente, quando os valores foram calibrados, tendo um ‘bom’ desempenho e uma correlação ‘muito alta’.

Orientadores: Marco Antonio Robert Alves, Gilberto Medeiros Ribeiro Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação Resumo: O crescimento epitaxial de nanoestruturas semicondutoras e metálicas é algo de grande interesse atualmente em ciência e tecnologia devido às propriedades singulares apresentadas pela matéria na escala nanométrica. Esta dissertação teve como objetivo principal a construção de um sistema de crescimento epitaxial baseado na técnica de epitaxia por feixe molecular (MBE, do inglês Molecular Beam Epitaxy). Inicialmente, aspectos básicos sobre a física e a tecnologia envolvidas em um sistema de MBE foram analisados. O que é MBE e quais são os princípios que governam seu funcionamento são perguntas intrigantes a um aluno do curso de engenharia elétrica. No decorrer do trabalho, todo o complexo sistema vácuo (bombeamento e monitoramento) teve de ser cuidadosamente montado e ajustado até que se obtivesse as condições ótimas de trabalho dados os componentes disponíveis bem como suas características e limitações. Conceitos teóricos e práticos foram aplicados de forma a tornar o sistema o mais simples, eficiente e amigável possível. As evaporadoras por feixe de elétrons foram montadas, testadas e ajustadas até que se pudesse alcançar os parâmetros de funcionamento desejados para estes dispositivos tão importantes dentro de um sistema de MBE. Toda a instrumentação envolvida no acionamento e no monitoramento destas fontes foi desenvolvido com base em conceitos simples de eletrônica analógica e, em alguns momentos, digital, além de soluções de software, sempre usando LabView. Os resultados do trabalho de construção do sistema puderam ser caracterizados posteriormente de maneira a aferir a confiabilidade dos parâmetros utilizados e das amostras crescidas. Estes resultados foram baseados em técnicas de microscopia de varredura por pontas (SPM, do inglês Scanning Probe Microscopy), as quais forneceram informações detalhadas sobre as nanoestruturas formadas e as superfícies dos substratos, dados estes muito importantes e que podem ser utilizados como indicadores das codições de funcionamento do sistema de crescimento Abstract: The epitaxial growth of semiconductor and metallic nanostructures is a target of great interest nowadays in science and technology due to the unique properties presented by the matter at the nanometer scale. This dissertation had as the main goal the construction of a system for epitaxial growth based on the Molecular Beam Epitaxy (MBE) technique. First of all, basic aspects about the physics and the technology involved in a MBE system were analyzed. What is MBE and what are the principles that govern its operation are intriguing questions for an electrical engineering student. During this work, the entire complex vacuum system (pumping and monitoring) had to be carefully mounted and adjusted until the optimum conditions were obtained for the available components as well as their characteristics and limitations. Theoretical and practical concepts were applied so that the system become as simple, efficient and friendly as possible. The electron beam evaporation sources were mounted, tested and adjusted until the desired working parameters for these important devices were achieved. The whole instrumentation involved in the driving and in the monitoring of these sources was developed based on simple concepts of analog and, in some cases, digital electronics, besides software solutions, always using LabView. The performance of the system was evaluated by structural characterization using scanning probe microscopy techniques (SPM), which gave detailed information about the formed nanostructures and the substrates surfaces. These data can be used as indicators of the growth system operation conditions Mestrado Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Roger Josef Zemp Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química Resumo: Em muitos processos há necessidade de remover a carga térmica de um dado sistema e utiliza-se, na maioria dos casos, a água como o fluido de resfriamento. Devido à sua crescente escassez e preocupação com o meio ambiente, além de motivos econômicos, a água "quente" que sai desses processos, deve ser aproveitada. Para tanto, ela passa por uma torre de resfriamento e retorna ao processo. Este trabalho descreve um procedimento para avaliar o desempenho térmico de torres de resfriamento, em duas configurações distintas (escoamento contracorrente e escoamento cruzado), utilizando redes neurais artificiais. A vantagem do procedimento proposto é a possibilidade da avaliação direta do desempenho de uma torre sem a complexidade do uso de procedimentos iterativos para convergência nem a necessidade de rotinas de propriedades físicas e psicrométricas. A avaliação do desempenho é feita pela determinação da temperatura de saída da água para um conjunto de parâmetros de entrada (propriedades de corrente da água e do ar na entrada da torre, dimensões e propriedades do recheio), ou determinação da característica do recheio para uma torre existente, em função das condições operacionais. Para a situação de projeto o procedimento permite estimar a vazão de ar ou altura necessária para a torre satisfazer uma condição operacional exigida. O procedimento proposto se mostrou particularmente eficiente para torres com escoamento cruzado, onde o método tradicional de simulação exige a decomposição da torre em um número elevado de células, cada um como um procedimento iterativo para cálculo do balanço de massa e energia. A rede rendeu ótimos resultados quando usada para predizer a temperatura de saída da água e o coeficiente de transferência de massa. Os resultados mostram que a RNA pode fornecer com precisão o desempenho térmico da torre de resfriamento Abstract: In many industrial environments it is necessary to remove the heat load from a given system and in most cases water is used as the coolant. Due to its increasing scarcity and concerns for the environment, and economic reasons, the "hot" water coming out of these processes must be reused. To do so, it passes through a cooling tower and returns to the process. This paper describes a procedure for evaluating the thermal performance of cooling towers in two different configurations (counter flow and cross flow), using artificial neural networks. The advantage of the proposed procedure is the possibility of direct assessment of the performance of a tower without the complexity due to the required convergence of the iterative procedure or the need for physical properties and psychrometric routines. The performance evaluation is made by computing the temperature of the water outlet for a set of input parameters (flow properties of water and air near the tower, dimensions and properties of the filling), or computing the characteristic of the filling for a existing tower, depending on operating conditions. For the project situation, the procedure allows for the estimate of the air flow or the tower height needed to meet a required operating condition. The proposed procedure proved particularly effective in cross-flow towers, where the traditional method of simulation requires the decomposition of the tower in a large number of cells, each as an iterative procedure for calculating the mass balance and energy. The network yielded excellent results when used to predict the exit temperature of the water and the coefficient of mass transfer. The results show that the RNA can accurately provide the thermal performance of the cooling tower Mestrado Sistemas de Processos Químicos e Informática Mestra em Engenharia Química

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Knowledge of the water consumption of a crop throughout its cycle is essential for good irrigation management and to ensure maximum productivity. Thus, the objectives in this dissertation were: (i) Evaluate the effects of irrigation and cultural remains on the quality of the floral stems of the gladiolus; (ii) to determine the evapotranspiration (ETc) and the crop coefficients of the gladiolus in planting systems with and without soil mulching and ; (iii) fractionate the ETc in transpiration of the crop (Tc) and evaporation of the soil (Es), deriving the coefficient of basal culture (Kcb) and evaporation (Ke). Two field experiments were carried out with two gladiolus cultivars, two planting systems (with mulching and without mulching) and two water regimes (with irrigation and without irrigation). In both experiments, plant height, soil cover fraction by crop, leaf área, and leaf area index were evaluated. The water content in the soil was monitored for the purpose of irrigation management and simulation of the soil water balance. The soil water balance model - SIMDualKc was used to estimate the ETc of the crop, fractioning it in the Es and transpiration components of the Tc plant. The results showed that the soil cover with straw did not influence the quality of flower stems of the gladiolus. Irrigation contributes to increasing the quality of floral stems of the gladiolus, providing greater plant height, longer spike length, larger stem diameter and a greater number of florets per spike. Among cultivars, only the length of the spike showed significant differences. The SIMDualKc model was calibrated and validated for gladiolus. The mean initial and final Kcb values calibrated by the model were: 0.20, 0.50 and 0.50. ETc showed differences between cultivars in different treatments, ranging from 265 to 301 mm. Es represents an important fraction of the ETc throughout the gladiolus cycle, especially when the soil is not covered, being an important parameter to be considered in the management of gladiolus irrigation. O conhecimento do requerimento hídrico de uma cultura ao longo do seu ciclo é crucial para um melhor manejo da irrigação e garantir a máxima produtividade. Assim, os objetivos dessa dissertação foram: (i) Avaliar os efeitos da irrigação e restos culturais na qualidade das hastes florais do gladíolo; (ii) determinar a evapotranspiração (ETc) e os coeficientes de cultura do gladíolo em sistemas de plantio com e sem cobertura do solo com palha e; (iii) fracionar a ETc em transpiração da cultura (Tc) e evaporação do solo (Es), derivando o coeficiente de cultura basal (Kcb) e de evaporação (Ke). Foram realizados dois experimentos de campo com duas cultivares de gladíolo, dois sistemas de plantio (com palha e sem palha) e dois regimes hídricos (com irrigação e sem irrigação). Em ambos os experimentos foram avaliados a altura de plantas, fração de cobertura do solo pela cultura, área foliar e índice de área foliar. O conteúdo de água no solo foi monitorado para fins do manejo da irrigação e simulação do balanço hídrico do solo. O modelo do balanço hídrico do solo – SIMDualKc foi utilizado para estimar a ETc da cultura, fracaionando-a nos componentes de Es e transpiração da planta Tc. A cobertura do solo com palha não influenciou a qualidade de hastes florias do gladíolo. A irrigação possibilitou o aumento da qualidade de hastes florais do gladíolo, proporcionando maior altura de plantas, maior comprimento do pendão, maior diâmetro da haste e maior número de floretes por haste. Entre cultivares, apenas o comprimento do pendão apresentou diferenças significativas. O modelo SIMDualKc foi calibrado e validado para a cultura do gladíolo. Os valores de Kcb inicial médio e final calibrados pelo modelo foram: 0,20, 0,50 e 0,50. A ETc apresentou diferenças entre as cultivares nos diferentes tratamentos, variando de 265 a 301 mm. A Es representa uma fração importante da ETc da cultura do gladíolo durante todo o ciclo da cultura, especialmente quando o solo não tem cobertura, sendo um importante parâmetro a ser considerado na gestão da irrigação do gladíolo.

Evaporation represents one of the main losses in surface water sources that can directly affect water availability. In this sense, the present work aimed to analyze, in an integrated way, the relationships between hydroclimatic, hydrodynamic and water quality conditions, and their impacts on the evaporation rates of an urban tropical lake, using a two-dimensional hydrodynamic model and through coupling of models. The study area is Lake Santo Anastácio, with a capacity of about 0.4 hm³ and a maximum depth of 5 m, located in the city of Fortaleza, Ceará, Brazil. This thesis was structured in two review chapters and two scientific articles. Initially, the scientific potential was identified through a literature review on hydrodynamics, water quality and evaporation. Subsequently, the two-dimensional model CE-QUAL-W2 was used to simulate the hydrodynamics and direct evaporation of the lake, and an equation for estimating evaporation based on the mass transfer method was calibrated. Direct evaporation was modeled, integrated with the analysis of the thermal characteristics of the water column, both for the condition of a stratified lake and for the hydraulic regime of complete mixing, in order to evaluate the impact of thermal stratification on evaporation rates. The modeled evaporation was compared to measurements obtained over an 11-year period (2009 to 2019) with a Class A pan. The results indicated a daily thermal stratification of up to 2 °C and an average increase of 2% in evaporation lake stratified in relation to the complete mixing regime. Comparing the modeled evaporation with that measured by the Class A pan, the average coefficients of the Class A pan (K) were between 0.66 and 0.69, below the values reported in the literature, possibly due to the high concentration of pollutants in the lake. Finally, the K coefficients were negatively correlated with wind speed (R2 of 0.51; p-value

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Campus Joinville, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciências Mecânicas, Joinville, 2021. A substituição dos polímeros sintéticos convencionais por polímeros biodegradáveis tem sido pesquisada por ser uma alternativa para reduzir impactos ambientais. A utilização de biopolímeros também se mostra promissora por minimizar a dependência de derivados do petróleo. Entre esses materiais sustentáveis, destaca-se o poli(ácido lático) (PLA) que, além de ser proveniente de recursos renováveis, é biodegradável. O café é a segunda bebida mais consumida no mundo e gera grande quantidade de borra, posteriormente descartada em aterros sanitários. Entretanto, a borra de café (BC) é um composto natural com grande potencial para a fabricação de compósitos, pois é constituída de diversas substâncias que lhe conferem propriedades funcionais, como a celulose e lignina. Com foco na produção sustentável, este trabalho objetivou produzir e caracterizar materiais compósitos biodegradáveis de PLA e BC, utilizando a técnica de evaporação de solvente. Foram produzidos compósitos utilizando PLA como matriz e a BC como reforço nas concentrações de 5%, 10%, 15% e 20%. Foram determinadas as propriedades físico-químicas, térmicas, mecânicas e morfológicas dos compósitos produzidos. Em relação à densidade, os compósitos produzidos exibiram uma diminuição com a crescente adição das cargas de BC, ficando muito próximos aos valores estimados teoricamente. Já a absorção de água dos compósitos foi proporcional à quantidade de reforço incorporado à matriz polimérica, devido a maior absorção de umidade por cargas naturais como a BC, que aceleram a biodegradação do material. A análise visual realizada após o ensaio de absorção mostrou mudanças na coloração e na forma das amostras. A análise por FTIR mostrou que após a adição das cargas, houve introdução bem-sucedida da BC na matriz do polímero. Os resultados de análise térmica mostraram que a inclusão da BC provocou uma redução média de 8 oC nos valores da Tg, sugerindo ação plastificante das partículas nas cadeias do PLA. A Tcc diminuiu em 13%, demonstrando que a BC atuou como agente nucleante durante o resfriamento do material. A Tm não foi alterada, mas houve o aparecimento de duplo pico endotérmico, evidenciando a coexistência de duas estruturas cristalinas do PLA. Os ensaios mecânicos mostraram que o aumento do conteúdo de partículas de BC tornou as amostras mais frágeis e rígidas que o material puro. A análise por MEV mostrou que a morfologia da superfície foi alterada com a adição da BC. Já a análise da seção transversal mostrou a presença de grandes espaços vazios e que a BC estava distribuída de forma desigual na matriz. Os resultados demonstraram que o material desenvolvido pode ser utilizado como um importante aliado na redução dos impactos ambientais decorrentes da produção e descarte de plásticos, principalmente daqueles que possuem curto ciclo de vida, como embalagens de cosméticos e de alimentos, entre outros. Considerando que este compósito reaproveita resíduos sólidos como carga, contém matriz sintetizada a partir de fontes renováveis e é biodegradável, pode-se concluir que está perfeitamente alinhado ao conceito de desenvolvimento sustentável. Abstract: The replacement of conventional synthetic polymers by biodegradable polymers has been researched as an alternative to reduce environmental impacts. The adoption of bio-based polymers is also promising, since it minimizes the dependency on petroleum derivatives. The poly (lactic acid) (PLA) stands out among these sustainable materials. Besides being from renewable resources, it is also biodegradable. Coffee is the second most consumed beverage in the world and generates large amounts of waste, which will later be discarded in landfills. However, spent coffee ground (SCG) is a natural by-product presenting a high potential for composites manufacturing, since it is composed by particles which yield functional properties, such as cellulose and lignin. This essay aimed to produce and characterize biodegradable composite materials of PLA and SCG focusing on sustainable production, applying the solvent casting technique. Composites were produced using PLA as matrix and SCG as reinforcement, in concentrations of 5%, 10%, 15% and 20%. Composites showed a decrease in the density, increasing the concentration of SCG, being very close to the theoretically estimated values. The water absorption of the composites was proportional to the amount of residue incorporated in the polymeric matrix, due to the greater moisture absorption by SCG. SCG is a natural load which accelerates the biodegradation of the material. A visual analysis carried out after the absorption test revealed changes in colour and shape. FTIR analysis showed that after adding fillers, SCG was successfully introduced into the polymer matrix. The thermal analysis results showed that adding SCG caused an average reduction of 8 ºC in the Tg values, suggesting the plasticizing action of the particles in the PLA chains. The Tcc decreased 13%, showing that SCG acted as a nucleating agent during the material's cooling. The Tm was not altered, but there was the appearance of a double endothermic peak, showing the coexistence of two crystal structures of PLA. Mechanical tests showed that increasing the content of SCG, led to samples more brittle and stiffer than the pure material. SEM analysis showed that the surface morphology was altered with the addition of SCG. The cross-sectional analysis showed the presence of large empty spaces and unevenly SCG distributed within the matrix. The results demonstrated that the developed material can be used as an important ally in the reduction of environmental impacts resulting from the production and disposal of plastics, especially those presenting a short life cycle, such as packaging for cosmetics and food, among others. Considering that this composite reuses solid waste as a filler, it contains a matrix synthesized from renewable sources and is biodegradable. It can be concluded that it is perfectly aligned with the concept of sustainable development.

In this study a long-term field experiment evaluating evapotranspiration rates from irrigated and non-irrigated green roof modules, as well their impacts on stormwater control was accomplished. Six green roof modules (3 irrigated and 3 non-irrigated) vegetated with S. rupestre were monitored throughout 8 months in southern Brazil. Four non-vegetated modules (2 irrigated and 2 non-irrigated) were simultaneously assessed to understand the role of the vegetation in the whole process. The average evapotranspiration under water-stress (ETr) was 2.6 mm.day-1, while mean evapotranspiration under water-abundance (ETp) was 2.8 mm.day-1. Higher evapotranspiration rates were observed during summer, increasing the substrate storage capacity, although ETr amount along the seasons was very similar, mainly affected by climatic conditions. The long-term analysis showed that 47% of the total rainfall was converted into runoff, 21% was retained in the green roof modules and 32% was released through evapotranspiration, reinforcing the importance of vegetation as a mechanism for improving stormwater control benefits. The results of this research also allowed the establishment of a crop coefficient (Kc) time series, with a monthly average of 0.9 which permits the S. rupestre evapotranspiration to be preliminarily estimated by using equations developed for reference culture without the need of monitoring. RESUMO Neste estudo foi realizado um experimento de campo de longo prazo avaliando as taxas de evapotranspiração de módulos de telhados verdes irrigados e não irrigados, bem como seus impactos no controle de águas pluviais. Seis módulos de telhado verde (3 irrigados e 3 não irrigados) com vegetação de S. rupestre foram monitorados ao longo de 8 meses no sul do Brasil. Além disso, quatro módulos sem vegetação (2 irrigados e 2 não irrigados) foram avaliados simultaneamente para compreender o papel da vegetação em todo o processo. A evapotranspiração média sob condição de estresse hídrico (ETr) foi de 2,6 mm.dia-1, enquanto a evapotranspiração média sob condição de abundância hídrica (ETp) foi de 2,8 mm.dia-1. Maiores taxas de evapotranspiração foram observadas durante o verão, aumentando a capacidade de armazenamento do substrato, embora a quantidade de ETr ao longo das estações tenha sido muito semelhante, afetada principalmente pelas condições climáticas. A análise de longo prazo mostrou que 47% do total da chuva foi convertido em escoamento, 21% foi retido nos módulos de telhado verde e 32% foi liberado por evapotranspiração, reforçando a importância da vegetação como mecanismo para melhorar os benefícios de controle de águas pluviais. Os resultados desta pesquisa também permitiram o estabelecimento de uma série temporal do coeficiente de cultura (Kc), com média mensal de 0.9 que permite estimar preliminarmente a evapotranspiração do S. rupestre por meio de equações desenvolvidas para cultura de referência sem necessidade de monitoramento.

Made available in DSpace on 2021-06-25T10:15:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2020-12-01 The unsaturated hydraulic properties provide important theoretical and practical information about fluid flow in soils and rocks for a range of soil, environmental and engineering applications. In this study we used the evaporation (HYPROP) and chilled-mirror dew point (WP4C) methods to estimate the water retention and unsaturated hydraulic conductivity curves of an Indiana Limestone carbonate rock sample. The obtained data were analyzed in terms of unimodal and bimodal VG (van Genuchten, 1980) and PDI (Peters et al., 2015) type functions. Bimodal functions were found to produce excellent descriptions for the unsaturated hydraulic data we measured, slightly better than the standard unimodal formulations. For our particular test using an Indiana Limestone rock sample, we did not find much improvement when accounting for film and corner flow using the PDI formulation, relative to the VG model. As far as we know, this is the first time the HYPROP methodology was applied to a rock sample. LRAP Department of Civil Engineering Federal University of Rio de Janeiro UFRJ Department of Earth Sciences Utrecht University School of Civil Engineering Sun Yat-sen University Embrapa Soils Department of Physics Federal University of Rio de Janeiro UFRJ Center for Environmental Studies CEA São Paulo State University UNESP Center for Environmental Studies CEA São Paulo State University UNESP

Orientador: Rogério Gonçalves dos Santos Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica Resumo: A ebulição é um dos mecanismos mais eficientes e com maiores taxas de transferência de calor. O estudo deste fenômeno é geralmente baseado em experimentos de grande complexidade, o que dificulta a identificação de parâmetros relevantes para aplicações práticas, como as temperaturas de Nukiyama e Leidenfrost. O objetivo desta pesquisa foi obter as temperaturas de Nukiyama e Leidenfrost a partir da evaporação de gotículas de diferentes fluidos em uma superfície aquecida e avaliar a influência do material da superfície e do número de Weber nestes pontos críticos. Os fluidos testados foram: água destilada, etanol, iso-octano, n-heptano e misturas de 11.1\% etanol - 88.9\% n-heptano, 65\% etanol - 35\% n-heptano e 90\% etanol - 10\% n-heptano, 10\% etanol - 90\% gasolina, 20\% etanol - 80\% gasolina, 35\% etanol - 65\% gasolina, 50\% etanol - 50\% gasolina, 65\% etanol - 35\% gasolina, 80\% etanol - 20\% gasolina, 90\% etanol - 10\% gasolina, respectivamente. Os resultados para componentes únicos foram comparados com valores encontrados através de correlações e dados experimentais de outros autores onde alguns resultados concordaram com dados da literatura e outros não. A temperatura de Leidenfrost para gasolina e algumas misturas gasolina - etanol não foi encontrada. Outros parâmetros foram avaliados como a influência da força da resistência do ar na gota e a radiação emitida pela superfície de aquecimento na temperatura da agulha Abstract: Boiling is one of the most efficient mechanisms with the highest heat transfer rates. The study of this phenomenon is usually based on experiments of great complexity, which makes it difficult to identify parameters relevant to practical applications, such as Nukiyama and Leidenfrost temperatures. The objective of this research was to obtain the Nukiyama and Leidenfrost temperature from the Droplet evaporation of different fluids on a heated surface and to evaluate the influence of surface material and Weber number on these critical points. The fluids tested were: distilled water, ethanol, iso-octane, n-heptane and mixtures of 11.1\% ethanol 88.9\% n-heptane, 65\% ethanol 35\% n-heptane and 90\% ethanol 10\% ethanol, 10\% ethanol - 90\% gasoline, 20\% ethanol - 80\% gasoline, 35\% ethanol - 65\% gasoline, 50\% ethanol - 50\% gasoline, 65\% ethanol - 35\% gasoline, 80\% ethanol - 20\% gasoline, 90\% ethanol - 10\% gasoline, respectively. The results for single-components were compared with values found through correlations and experimental data of other authors where some results agreed with data from the literature and others did not. The Leidenfrost temperature for gasoline and some gasoline - ethanol blends was not found. Other parameters were evaluated as the influence of air resistance force on the droplet and the radiation emitted by the heating surface at the needle temperature Mestrado Térmica e Fluídos Mestre em Engenharia Mecânica CAPES 33003017

Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq This work presents a study on the charge transfer of the automatic micropipette and the glass microsyringe with the grounded and ungrounded metallic part when dripping with different liquids and also when applying different electric fields in a metallic cylinder, measured with Faraday cup and analyzing how charges can change and how the excess occur at the interface drops. The main object of study developed was the evaporation of drops, the liquid was transferred through a glass microsyringe with the grounded metallic part and deposited on polytetrafluoroethylene (PTFE) surfaces with low residual electrostatic potential. During evaporation, the Kelvin probe was used to measure changes in electrostatic potential in the droplets, which registered an increase in the positive charge in the liquid until reaching a maximum value, followed by a rapid decrease in potential and then stabilization after total evaporation of the liquid. Different solutions were evaporated, deionized water and 3% NaCℓ (sodium chloride), solutions of three different surfactants sodium dodecyl sulfate (sodium lauryl sulfate) (SDS), cetylpyridinium chloride (CPCℓ), and ether 1,1,3, 3-tetramethyl-butyl-phenyl (9.5) - polyoxyethylene (Triton X-100) and drops of different pH. Through the mapping of electrostatic potential and microscopic measurements it was possible to verify an increase in charge in the drop, and where the drop was deposited the dielectric surface became positive and the surroundings in the PTFE, negative. In addition, an electrostatic model was proposed for the evaporation of liquid droplets deposited on the PTFE surface, where the negative charges (hydroxyls; OH-) are disposed in excess at the water-air and water-PTFE interface, while the positive charges (hydrons, H3O+) are found inside the drop (bulk). It is believed that all this work can collaborate/contribute to meteorological research in the future, as there is no model or electrification process explained for drops during evaporation. Also to be able to store all this energy generated spontaneously, which may someday be an alternative energy source. Este trabalho apresenta um estudo sobre a transferência de carga da micropipeta automática e da microseringa de vidro com a parte metálica aterrada e não aterrada ao fazer o gotejamento com diferentes líquidos e também ao aplicar diferentes campos elétricos em um cilindro metálico, medidos através do Copo de Faraday e analisando como ocorre a alteração e excesso de cargas na interface das gotas. O principal objeto de estudo desenvolvido foi a evaporação de gotas, o líquido era transferido através de uma microseringa de vidro com a parte metálica aterrada e depositadas em superfícies de politetrafluoroetileno (PTFE) com baixo potencial eletrostático residual. Durante a evaporação o eletrodo de Kelvin foi utilizado para medir as alterações de potencial eletrostático nas gotas, os quais registraram aumento de carga positiva no líquido até atingir um valor máximo, seguido de um rápido decréscimo de potencial e então estabilização após a evaporação total do líquido. Foram evaporadas diferentes soluções, água deionizada e 3% NaCℓ (cloreto de sódio), soluções de três diferentes surfactantes dodecilsulfato de sódio (lauril sulfato de sódio) (SDS), cloreto de cetilpiridínio (CPCℓ), e éter 1,1,3,3-tetrametil-butil-fenil (9,5) – poli-oxietilênico (Triton X-100) e gotas de diferentes pH. Através do mapeamento de potencial eletrostático e das medidas microscópicas foi possível verificar um aumento de carga na gota e onde estava depositada a gota a superfície dielétrica tornou-se positiva e aos arredores no PTFE, negativa. Além disto foi proposto um modelo eletrostático para a evaporação de gotas líquidas depositadas na superfície de PTFE, onde as cargas negativas (hidroxilas; OH-) estão dispostas em excesso na interface água-ar e água-PTFE, enquanto as cargas positivas (hidrônios, H3O+) encontram-se no interior da gota (bulk). Acredita-se que todo este trabalho possa colaborar/contribuir futuramente com pesquisas meteorológicas, pois não há nenhum modelo e nem processo de eletrização explicado para gotas durante a evaporação. Também conseguir armazenar toda esta energia gerada espontaneamente, podendo quem sabe algum dia ser uma fonte de energia alternativa.

Orientador: Eugênio Spanó Rosa Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas Resumo: O presente trabalho propõe um simulador de escoamento gás-líquido transiente unidimensional com mudança de fase, utilizando-se de um método de diferenças finitas compacto de sexta ordem. O desenvolvimento iniciou-se a partir de casos mais simples, aumentando-se gradativamente a complexidade do simulador. Primeiramente, desenvolveu-se um simulador para escoamento de um gás ideal. Em seguida, expandiu-se o simulador para abranger escoamentos gás-líquido sem mudança de fase e então finalmente obteve-se o simulador final, capaz de simular escoamentos gás-líquido com mudança de fase. Em todas as etapas, o simulador foi validado contra dados da literatura, de natureza experimental ou numérica. Os casos teste foram selecionados de forma a validar o presente simulador em uma grande variedade de situações, includindo, em diferentes casos: escoamentos puramente verticais, puramente horizontais, com transição de horizontal para vertical, com área variável e com transição de de escoamento monofásico para gás-líquido. Termos difusivos artificiais foram empregados nos três simuladores, a fim de diminuir oscilações espúrias nas redondezas de descontinuidades. O simulador final obtido é baseado no Modelo de Equilíbrio Homogêneo, uma vez que assume-se que as fases estão em equilíbrio termodinâmico, porém, difere-se deste uma vez que o presente simulador assume que as velocidades das fases podem diferir entre si, empregando o modelo de deslizamento para relacioná-las. As principais contribuições deste trabalho incluem: novos termos difusivos artificiais para escoamento bifásico, introdução de deslizamento entre as fases no Modelo de Equilíbrio e obtenção de perfis de variáveis, como fração de vazio, pressão e velocidades, tanto no tempo como no espaço Abstract: The present work proposes a simulator for transient, one-dimensional gas-liquid flow with phase change, employing a sixth order compact finite differences scheme. Development began on simpler cases, with the complexity of the simulator gradually increasing. Initially, a simulator for ideal gas flow was developed. Following that, the simulator was expanded to account for gas-liquid flow with no phase change and then finally the final simulator was developed, capable of simulating gas-liquid flows with phase change. In all steps, the simulator was validated against cases from the literature, both numerical and experimental. Test cases were selected to validate the present simulator in a wide variety of situations, including, in different simulations: purely vertical flow, purely horizontal flow, transition from horizontal flow to vertical flow, flow with cross-sectional area change and transition from single-phase flow into gas-liquid flow. Artificial diffusivity terms were employed in the three simulators, in order to dampen spurious oscillations near discontinuities. The final simulator obtained is based on the Homogeneous Equilibrium Model (HEM), as it assumes the two phases are in thermodynamic equilibrium, but differs from the HEM in that the two phases may have different velocities, linked to each other via the drift-flux model. The main contributions of this work include: new diffusivity terms for two-phase flow, introducing drift between the two phases in the Equilibrium Model and obtaining profiles for variables, such as void fraction, pressure and velocity, both in time and space Doutorado Térmica e Fluídos Doutor em Engenharia Mecânica CAPES 88882.435192/2019-01 FUNCAMP 2017/00450-7

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2020. Trabalhos envolvendo a aplicação da geração fotoquímica de vapor (PVG) para a análise de amostras orgânicas são notoriamente escassos e há poucas informações sobre o efeito dessa matriz na eficácia do processo fotoquímico. Com este intuito, este trabalho descreve a investigação de possíveis parâmetros que afetem a eficácia da PVG para As e Hg (CH3Hg+ e Hg2+) utilizando biodiesel e glicerina como amostras teste, a partir da detecção por espectrometria de absorção atômica (AAS). As reações fotoquímicas foram induzidas utilizando como fonte de fótons ultravioleta (UV) uma lâmpada de Hg de baixa pressão com emissão em 253,7 nm. As soluções de análise foram introduzidas no sistema fotoquímico por injeção discreta e submetidas à radiação UV por períodos compreendidos entre 12 e 70 s. Para a geração das espécies voláteis de Hg, estas soluções foram diluídas com n-propanol e o ácido fórmico foi utilizado como precursor orgânico, enquanto para o As elas foram aferidas com água e melhores eficiências de geração de vapor foram alcançadas quando o ácido acético (ou a mistura deste com o fórmico) foi utilizado como precursor. Para os três analitos, curvas de calibração por padrões externos, simulação de matriz e adição de padrão foram avaliadas, obtendo-se valores de limite de detecção inferiores a 5, 85 e 500 ?g L-1 para Hg2+, CH3Hg+ e As, respectivamente. Entretanto, por meio da execução destas diferentes estratégias de calibração, observou-se prejuízo à sensibilidade associada ao processo fotoquímico mesmo quando soluções contendo apenas 10% (v/v) de amostra foram submetidas ao fotorreator. Desta forma, avaliouse a viscosidade de soluções contendo biodiesel e constatou-se um aumento na viscosidade com a redução no fator de diluição da amostra, acompanhada de menor sensibilidade. A análise das soluções contendo biodiesel por espectroscopia de absorção molecular no UV mostrou que o biodiesel absorve fortemente radiação em 253,7 nm, o que gera competição por fótons entre a amostra e o precursor orgânico, com efeito imediato na sensibilidade do processo fotoquímico. Com os resultados obtidos neste estudo, presume-se que, independente do analito, a análise de amostras que apresentam elevada viscosidade e/ou compostos que competem por fótons UV afetam significativamente as reações fotoquímicas, tornando necessária a calibração por adição de padrão, na qual todas as características da matriz são levadas em consideração. Abstract: Methods that include photochemical vapor generation (PVG) to the analysis of organicsamples are scarce, and there is little information on the effect of the organic matrix onthe effectiveness of the photochemical process. Under this assumption, the goal of thiswork was to provide an in-depth investigation of parameters that affect the vaporgeneration efficiency of As and Hg (as CH3Hg+ and Hg2+) in organic samples, usingbiodiesel and glycerin as test samples and detection by atomic absorptionspectrometry. The photochemical reactions were triggered by photons emitted from anultraviolet (UV) low-pressure Hg lamp with emission at 253.7 nm. Sample solutionswere introduced in the photochemical system by flow injection and exposed to UVradiation for periods that ranged from 12 to 70 s. The generation of gas-phase Hg wasestablished following sample dilution with n-propanol and formic acid as the organicprecursor. For the PVG of As, samples were diluted with water and higher vaporgeneration efficiency was achieved using acetic acid or its mixture with formic acid.Three distinct calibration approach was evaluated for the three analytes, which includecalibration against aqueous standards, matrix-matched and standard addition. Limitsof detection values lower than 5, 85 and 500 ?g L-1 were obtained for Hg2+, CH3Hg+and As, respectively. However, the calibrations results reveal significant decrease insensitivity associated with the photochemical process in sample solutions containingas low as only 10% (v/v) of the organic sample. In order to further investigate thesensitivity loss, the viscosity of solutions containing biodiesel was evaluated Increasedviscosity was determined upon the reduction in the sample dilution factor, withsubsequent loss in sensitivity associated to PVG. An analysis of the solutionscontaining biodiesel by UV molecular absorption spectroscopy showed that biodieselsamples absorb strongly at 253.7 nm, which probably means that photon competitionbetween the sample and the organic precursor takes place inside the PVG reactor,with immediate effect on the sensitivity of the photochemical process. The resultsobtained in this study stand to demonstrate that regardless of the analyte, analysis ofhigh viscosity and/or organic samples will result in efficiency loss associated with thephotochemical process. Hence, in cases where signal suppression is not complete,standard addition calibration will likely become the calibration technique of choice tocarry out a quantitative analysis.

Objetiva-se realizar as classificações climáticas através dos modelos de Köppen e Thornthwaite e Mather para a área do municipio de Barbalha – CE com o intuito de subsidiar projetos de desenvolvimento, planejamento e ocupação agrícola, bem como, contribuir para a utilização racional de terras do Estado, gerando informações esta muito importante para a racionalização das suas diversas atividades produtiva e de políticas agrícolas. Utilizou-se dos valores médios mensais de precipitação e temperatura do ar adquiridos do banco de dados da estação meteorológica pertencente ao Instituto Nacional de Meteorologia Correspondente ao período de 1973 a 2018, com o intuito de gera informações para os tomadores de decisões governamentais. A Classificação climática de Köppen é baseada principalmente na quantidade e distribuição de precipitação e temperatura, anual e mensal. Os elementos de temperatura e precipitação constituem critério inicial para a divisão dos tipos de clima. Embora seja registrada grande variabilidade pluvial, é recomendado o plantio de sequeiro e familiar com o preparo da terra no mês de novembro e dezembro e seus plantios ocorrendo entres os meses de janeiro a abril, épocas de maiores índices pluviométricos. As classificações climáticas resultantes demonstraram sensível a orografia local, aos índices pluviais e as flutuações das temperaturas médias. As classificações climáticas de Thornthwaite consentiram separar eficazmente os climas na área em estudo. A metodologia utilizada neste artigo está consistências com diversos estudos sobre a região nordeste e em especial para a região de transição entre semiárido e cerrado. Salienta-se que os regimes pluviométricos e as variações das temperaturas foram determinantes para os cálculos e sua distribuição espacial

The main elementary processes were identified during simultaneous crystallization of NaCl and KCl from aqueous solutions by the batchwise evaporative method using NaCl seeds. In the early stages of the batch operation, when only NaCl crystallizes, the main elementary processes are molecular crystal growth, agglomeration, and secondary nucleation. When the eutonic condition is exceeded, a KCl primary nucleation event takes place in solution. Subsequently, part of the resulting KCl particles agglomerate with the NaCl particles. Besides, epitaxial growth of KCl upon NaCl crystals takes place. Consequently, the product is comprised of mixed composition polycrystalline particles and single crystals of each salt. The elementary phenomena just described were sensitive to crystallization conditions such as evaporation rate, seed size, and seed content, suggesting the possibility of controlling the morphological features of the particulate product as well as the chemical composition of its size fractions. Such kno...

Os eventos climáticos extremos, resultado das interações acoplamento oceano-atmosfera, vêm se apresentando a cada ano mais intensos. Essa intensificação se deve, dentre outros fatores, ao incremento do processo de aquecimento global. Os eventos podem alterar a normalidade das estações climáticas do continente americano, influenciando na quantidade de água precipita no interior, afetando os ecossistemas locais e refletindo sobre diversas atividades produtivas. O objetivo principal do estudo foi investigar influência dos parâmetros climáticos, globais e regionais, sobre o volume de água acumulada nos reservatórios do interior do Nordeste, dentro de um período de 18 anos, 1998 a 2016. Foram avaliados 26 reservatórios, distribuídos em seis estados da região Nordeste do Brasil (Piauí, Ceará, Pernambuco, Paraíba, Rio Grande do Norte e Bahia). Os volumes de água dos reservatórios foram obtidos no site do DNOCS (Departamento Nacional de Obras Contra as Secas), as anomalias de temperatura da superfície do mar (TSM), no Oceano Pacífico Equatorial (El Niño 1+2, 3, 3.4 e 4) e no Oceano Atlântico Tropical [TNAI (Índice do Atlântico Norte Tropical) e TSAI (Índice do Atlântico Sul Tropical)], foram adquiridas pelo site da NOAA (National Oceanic & Atmospheric Administration) e os dados de precipitação e evaporação no site do INMET (Instituto Nacional de Meteorologia) e com instituições parceiras. Foi utilizada a correlação simples de Pearson para avaliar a influência das anomalias de TSM (regiões de El Niño 1+2, 3, 3.4 e 4, no Oceano Pacífico Equatorial, e TNAI e TSAI no Oceano Atlântico Tropical), evaporação e precipitação média sobre o volume de água dos reservatórios do Nordeste. Os reservatórios receberam fortes influências tanto dos processos climatológicos regionais quanto das anomalias globais de temperatura da superfície do oceano Atlântico e Pacífico. Entretanto, existe uma intensa convergência entre diversos fenômenos climáticos atuantes nessa região, que podem estar mascarando a real influência dos eventos climáticos extremos e que pode ser melhor compreendida.

Nãotecidos foram obtidos utilizando o método da inversão de fases através da técnica de evaporação de solvente a partir da blenda de Poliácido Láctico/Poli(Adipato Co-Tereftalato de Butileno) (PLA/PBAT) e avaliou-se a incorporação de medicamento composto por Hidrato de Calcipotriol e Dipropionato de Betametasona. O modo de incorporação do medicamento de acordo com o tempo de dissolução do mesmo foi avaliado e os nãotecidos foram caracterizados por MEV, DRX, FTIR, TG, transmissão de vapor d’água e molhabilidade. Na MEV superficial foi observada uma estrutura predominantemente densa em todas as amostras, ao analisar transversalmente, observaram-se inclusões alongadas, características da blenda, nos sistemas com polímero puro, e nos nãotecidos acrescidos de medicamento a imagem apresenta poros uniformemente distribuídos. Por DRX foram visualizados os picos característicos do PBAT e PLA nas matrizes puras e após a incorporação do medicamento houve acréscimo dos seus respectivos picos, indicando a efetividade da incorporação. As análises de FTIR mostraram intensificação das bandas com o acréscimo do medicamento, demonstrando que houve incorporação do mesmo à matriz de PLA/PBAT. As análises termogravimétricas mostraram que a presença do medicamento diminuiu a estabilidade térmica dos nãotecidos, sugerindo interação química entre o polímero e o medicamento. Os testes de molhabilidade evidenciaram que a presença do medicamento altera a hidrofobicidade do sistema. À transmissão de vapor, obteve-se fluxo satisfatório, condizente com a necessidade sugerida. Desse modo, os nãotecidos obtidos possuem indicação para que possam ser utilizados em sistema de liberação controlada de fármacos. Non-woven fabrics were obtained using the phase inversion method using the solvent evaporation technique from Polyacid Lactic/Poly (Adipate Co-Terephthalate Butylene) blend (PLA/PBAT) and the incorporation of a compound composed of Calcipotriol Hydrate and Betamethasone Dipropionate. The incorporation method of the drug according to it dissolution time was evaluated and the nonwoven were characterized by SEM, XRD, FTIR, TG, water vapor transmission and wettability. In the superficial SEM, a predominantly dense structure was observed in all samples. When analyzing transversely, elongate inclusions, characteristic of the blends, were observed in the systems with pure polymer, and in the membranes with drug included, the image shows uniformly distributed pores. By DRX the characteristic peaks of PBAT and PLA in the pure membrane were visualized and after the incorporation of the drug there was an increase of the respective peaks, indicating the effectiveness of the incorporation. The FTIR analysis showed that the bands increased with the addition of the drug, demonstrating that the drug was incorporated into the PLA/PBAT matrix. Thermogravimetric analysis showed that the presence of the drug decreased the thermal stability of the nonwoven, suggesting chemical interaction between the polymer and the drug. Wettability tests showed the presence of the drug alters the hydrophobicity of the system. From vapor transmission, a satisfactory flow was obtained, in accordance with the suggested need. Thus, the obtained non-woven fabrics are indicated so that they can be possibly used in a controlled drug delivery system.

O conhecimento dos processos de movimentação de água no sistema solo-planta-atmosfera é fundamental para projetar e utilizar de forma eficiente e racional o sistema de irrigação. Portanto, esse trabalho teve como objetivos construir lisímetros de drenagem e avaliar seu desempenho para a determinação do balanço hídrico no solo, além da determinação das densidades e umidades do solo nos lisímetros e na área circunvizinha. O experimento foi conduzido no campo experimental da Universidade Estadual de Goiás, Câmpus de Santa Helena de Goiás com a construção de três lisímetros de drenagem. A construção, montagem e o desempenho dos lisímetros apresentam resultados satisfatórios para as condições de medição de lamina drenada e evaporada. A evaporação dos lisimetros apresenta alta correlação (r=0,87) com a evaporação do tanque Classe A. A densidade do solo nos lisímetros aumentou com a profundidade, já a densidade obtida no solo da área externa aos lisímetros foi maior nos horizontes superficiais do solo. Não foram constatadas variações significativas nas densidades do solo de dentro e fora dos lisímetros

O crescimento da demanda por serviços de telecomunicações em terra firme também pode ser encontrado em ambientes marítimos por usuários a bordo de embarcações, sejam elas civis ou militares. Nestes ambientes, um fenômeno conhecido como duto de evaporação influencia a propagação eletromagnética na troposfera, proporcionando a comunicação ponto-a-ponto em distâncias além do horizonte rádio. Este trabalho utiliza a técnica de traçado de raios para analisar o comportamento da onda eletromagnética nestes meios. Foi elaborado um algoritmo capaz de traçar raios e determinar amplitudes e fases do campo elétrico em meios inomogêneos bidimensionais dado um mapa de refratividade modificada M. A partir destes mapas, o algoritmo calcula os gradientes verticais de M, que podem variar ao longo do percurso, e traça os raios, a partir da antena transmissora. Como aplicação, além de cenários com dutos de evaporação, foram utilizados mapas de M estimados com base em dados meteorológicos fornecidos por radiossondas lançadas no litoral brasileiro. Os resultados obtidos foram comparados aos fornecidos pelo software Advanced Refractive Effects Prediction System (AREPS), baseado na solução numérica de equação parabólica. Este trabalho também apresenta resultados estatísticos de dutos de evaporação no litoral brasileiro, a partir de dados meteorológicos fornecidos por boias oceanográficas do Programa Nacional de Boias (PNBOIA). Para tal, é utilizado, com pequenas alterações, o algoritmo de Paulus-Jeske, que estima a altura de dutos de evaporação. Dissertação apresentada como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre pelo Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica da PUC-Rio. The demand growth for land-based telecommunications services can also be found in maritime environments by users on board ships, whether civilian or military. In these environments, a phenomenon known as the evaporation duct influences electromagnetic propagation in the troposphere, providing point-to-point communication at distances beyond the radio horizon. This work uses the ray- tracing technique to analyze the behavior of electromagnetic waves in these media. An algorithm capable of tracing rays and determining electric field amplitudes and phases in two-dimensional inhomogeneous media was developed, given a map of modified refractivity M. From these maps, the algorithm calculates the vertical gradients of M, which can vary along the path, and traces rays from the transmitting antenna. As an application, in addition to scenarios with evaporation ducts, M maps were estimated based on meteorological data provided by radiosondes launched in the Brazilian coast. The results obtained were compared with those provided by the Advanced Refractive Effects Prediction System (AREPS) software, based on the numerical solution of parabolic equation. This work also presents statistical results of evaporation ducts in the Brazilian coast, based on meteorological data provided by oceanographic buoys of Programa Nacional de Boias (PNBOIA). For this, the Paulus-Jeske algorithm, which estimates the height of the evaporation ducts, is used with small changes.

Orientador: Janito Vaqueiro Ferreira Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica Resumo: Na busca contínua pelo aumento da eficiência e redução do impacto ambiental, devido ao uso de motores de combustão interna (ICE), a injeção de água tem sido uma das estratégias mais utilizadas para atingir esses objetivos. Várias foram e ainda são as metodologias que utilizam a água como método de controle de temperatura e redução de emissões. Antes do uso de turbinas de jato e durante o uso de motores de pistão na aviação militar e comercial, a injeção de água e soluções de água e álcool foi implementada como uma estratégia para controlar a temperatura interna do cilindro durante a combustão. Isso permitiu o aumento das taxas de compressão com o consequente aumento de potência, principalmente em operações críticas como decolagens e manobras evasivas durante o combate. As conseqüências da aplicação desta técnica têm sido extensivamente investigadas em motores que utilizam combustíveis derivados do petróleo (gasolina e diesel). No entanto, em dispositivos que utilizam combustíveis alternativos, como o etanol ou outros biocombustíveis, existem poucas referências à pesquisa que utiliza técnicas de injeção de água nesses motores. A pesquisa aqui apresentada mostra os resultados da implementação utilizando simulação computacional de um modelo termodinâmico de duas zonas que integra a injeção de água líquida diretamente na câmara de combustão, em um motor que utiliza etanol como combustível. O modelo proposto interpreta a partir da termodinâmica o comportamento da água no interior do cilindro quando é injetado na forma líquida durante qualquer momento do ciclo. Até agora, esse tipo de análise foi realizado por meio de testes experimentais. Aqui a influência da água do ponto de vista teórico é estudada usando simulação. O modelo é validado comparando seus resultados com os da pesquisa experimental que implementa a mesma técnica de injeção de água proposta. A pesquisa mencionada usa um protótipo de motor que usa gasolina como combustível. Ao comparar alguns dos parâmetros operacionais, como a pressão no interior do cilindro, o consumo específico de combustível efetivo ou a taxa de liberação de calor durante a combustão, verifica-se que o modelo se comporta muito próximo do que foi relatado nos dados experimentais. Outras variáveis, como as emissões de NOx, apresentam tendências semelhantes entre o comportamento experimental e o simulado, apesar da grande variabilidade dos dados experimentais. Por fim, o modelo apresenta grande flexibilidade, pois pode ser utilizado para simular diferentes geometrias de motores, regimes de rotação e uso de combustíveis como gasolina, etanol, etanol hidratado e misturas destes em diferentes proporções Abstract: In the continuous search for the increase in efficiency and the reduction of environmental impact, due to the use of internal combustion engines (ICE), water injection has been one of the strategies frequently used to achiev these objectives. Several have been and still are the methodologies that use water as a method of temperature control and emission reduction. Before the use of jet turbines and during the use of piston engines in military and commercial aviation, the injection of water and water and alcohol solutions was implemented as a strategy to control the internal temperature of the cylinder during combustion. This allowed the increase of compression ratios with the consequent increase in power, especially in critical operations such as takeoff and evasive maneuvers during the fighting. The consequences of the application of this technique have been extensively investigated in engines that use fuels derived from petroleum (Gasoline and Diesel). However, in devices that use alternative fuels such as ethanol or other bio-fuels, there are few references to research that uses water injection techniques in these engines. The research presented here shows the results of the implementation using computational simulation of a thermodynamic model of two zones that integrates the injection of liquid water directly into the combustion chamber, in an engine that uses ethanol as fuel. The proposed model interprets from thermodynamics the behavior of the water inside the cylinder when it is injected in liquid form during any moment of the cycle. So far, this type of analysis has been carried out through experimental tests. Here the influence of water from the theoretical point of view is studied using simulation. The model is validated by comparing its results with those of experimental research that implements the same water injection technique that is proposed. The research mentioned uses a prototype engine that uses gasoline as fuel. When comparing some of the operating parameters, such as the pressure inside the cylinder, the specific fuel consumption at brake or the rate of heat release during combustion, it is found that the model behaves very closely to what was reported in the experimental data. Other variables such as NOx emissions present similar trends between experimental and simulated behavior, despite the great variability of the experimental data. Finally, the model presents great flexibility because it can be used to simulate different engine geometries, rotation regimes and the use of fuels such as gasoline, ethanol, hydrated ethanol and mixtures of these in different proportions Doutorado Mecânica dos Sólidos e Projeto Mecânico Doutor em Engenharia Mecânica FAPESP 2015/20801-3

Mestrado em Engenharia Alimentar - Instituto Superior de Agronomia / UL A cor da rama, matéria-prima nas refinarias de açúcar, é uma das características fun-damentais; quando acentuada pode afetar o bom funcionamento deste tipo de indústria. A descoloração do licor, remoção dos compostos de cor que estão originalmente na rama da cana-de-açúcar e os que se formam durante o processo de refinação, é uma das fases mais importantes numa refinaria uma vez que no final se pretende produzir açúcar branco. Nos últimos anos a refinaria SIDUL, onde se realizou o presente trabalho, recebeu ra-mas com intensidades de cores bastante elevadas, o que causou um aumento na cor do licor bruto e consequentemente do licor filtrado que segue para descoloração nas resinas. Uma vez que estas não foram dimensionadas para cores de entrada tão altas, a sua performance diminuiu. Como resultado a cor do licor branco aumentou, o que levou ao interesse pela pro-cura de agentes descolorantes que pudessem melhorar estes parâmetros. Numa primeira fase deste trabalho, estudou-se o desempenho de diferentes tipos de polímeros catiónicos, Amber (2009, 2006 e 2001 HMW), tendo o Amber 2001 HMW apresen-tado a melhor relação percentagem de descoloração/preço. Este produto foi de seguida utili-zado nos estudos de descoloração a nível industrial, sendo verificado que esta aplicação era vantajosa, sob os pontos de vista tecnológico e económico, para cores de licor bruto a partir de 2000 UI. Uma vez que a evaporação é a etapa após a descoloração em que pode ocorrer a for-mação de compostos de cor, sendo por isso importante minimizar esta ocorrência, foi ainda estudado o eventual aumento de cor do licor no evaporador com a variação da pressão do vapor de aquecimento (115 kPa, 120 kPa e 125 kPa). Contrariamente ao esperado, não houve elevação expressiva da temperatura do licor, resultando na ausência de um aumento significativo de cor N/A

Durante a aplicação de agrotóxicos as condições psicrométricas do ar podem acarretar a evaporação das gotas no seu trajeto entre a ponta e o alvo. Neste sentido objetivou-se, com este trabalho, avaliar o efeito das condições psicrométricas do ar e a pressão de trabalho no espectro de gotas da pulverização hidráulica com assistência de ar na barra. O ensaio foi realizado empregando-se um protótipo dotado de um ventilador axial, homogeneizador de fluxo, sensores conjugados de temperatura e umidade relativa, ponta hidráulica e sistema de aquecimento do ar a gás. Com o sistema montado e com o auxílio de um analisador de partículas, avaliou-se a ponta hidráulica JSF 110-02 quanto ao espectro de gotas em quatro diferentes condições psicrométricas do ar (7, 14, 21 e 28 hPa) e em quatro pressões de trabalho (200; 300; 400 e 500 kPa). Ao final, observaram-se perdas por evaporação durante as pulverizações. Para a pressão de trabalho a cada incremento de 1 hPa no valor do déficit de pressão, ocorreu redução do diâmetro das gotas na ordem de 0,0759; 0,518 e 1,514 μm para os parâmetros de DV0,1, DV0,5 e DV0,9, respectivamente. O diâmetro das gotas reduziu com a elevação da pressão de trabalho. During pesticide spraying, the psychrometric conditions of the air may cause evaporation of the droplets along their trajectory from the nozzle to the target. Thus, this study aimed to evaluate the effect of air psychrometric conditions and operating pressure on the droplet spectrum of air-assisted boom sprayers. The test was performed using a prototype equipped with an axial fan, a flow homogenizer, temperature and relative air humidity sensors, a spray nozzle and a gas-heating system to warm up the airflow. With the assembled system and the aid of a particle analyser, the JSF 11002 spray nozzle was evaluated with respect to droplet spectrum in four air psychrometric conditions (7, 14, 21 and 28 hPa) and at four operating pressures (200, 300, 400 and 500 kPa). At the end, evaporation losses were observed during the sprayings. For a given operating pressure and for each increment of 1 hPa in vapor pressure deficit, there was a diameter reduction of approximately 0.0759, 0.518 and 1.514 μm for the parameters DV0.1, DV0.5 and DV0.9, respectively. The diameter of the droplets decreased as the operating pressure increased.

O uso de cobertura do solo permite aumentar a eficiência no uso da água e a produtividade das culturas. A cobertura do solo reduz o processo de evaporação de água do solo por impedir que a radiação solar e o vento atinja diretamente a superfície do solo. A cobertura do solo também aumenta o processo de transpiração devido à maior conversão da energia da radiação solar em aquecimento do ar (calor sensível) por causa da limitação da evaporação de água (calor latente) resultando em aumento do déficit de pressão de vapor do ar. Tradicionalmente a cobertura do solo utilizada é de polietileno. O polietileno por não ser biodegradável deve ser retirado do solo após o uso. A utilização de materiais biodegradáveis, para substituir o polietileno, vem sendo pesquisados, contudo, o uso destes materiais é limitado devido ao alto custo. Uma alternativa ao polietileno é o papel reciclado, que possui muitas vantagens, mas que devem ser confirmadas por meio de pesquisa científica. Neste sentido, objetivou- se estudar o efeito de coberturas do solo e perfis de molhamento sobre as características ecofisiológicas e agronômicas da cultura da abobrinha italiana (Cucurbita pepo L. cv PX 7051). A abobrinha italiana foi cultivada em campo, a céu aberto, durante dois ciclos com períodos de 75 (18/08/2017 a 31/10/2017) e 57 (19/02/2018 a 16/04/2018) dias. O delineamento utilizado foi de blocos casualizados com seis repetições em esquema fatorial (4x2). O fator primário foi cobertura do solo (filme de polietileno de coloração preta e branca, papel reciclado e sem cobertura). Fator secundário foi o perfil de molhamento (50 e 70% de área molhada) imposto por duas diferentes fitas gotejadoras. Foram avaliados a lâmina de água aplicada, massa seca de plantas daninhas, temperatura do solo, temperatura da folha, fotossíntese e abertura estomática, comprimento do caule, massa seca da parte aérea de plantas, área média de folhas, índice de área foliar, produção e número de frutos comerciais e não comerciais, produtividade. Todas as coberturas foram eficientes em economizar água. Todas as coberturas foram eficientes em controlar as plantas daninhas. O papel reciclado e o polietileno de cor branca podem ser utilizados para diminuir a temperatura do solo. Todas as coberturas do solo promoveram aumento da temperatura foliar. A fotossíntese e a abertura estomática não foram influenciadas pela cobertura do solo. Todas as coberturas promoveram maior produção e número de frutos comerciais e maior produtividade de água. São recomendadas as coberturas do solo de polietileno de colorações branca e preta objetivando produção de frutos. Recomenda- se todas as cobertura do solo para melhorar a produtividade de água. Recomenda-se o perfil de molhamento com 50% de área do solo molhada. The soil cover improve the water use efficiency and increase the crop productivity. Soil cover reduces the soil water evaporation for prevent solar radiation and wind from reaching directly the soil surface. Soil cover also intensify the transpiration for the greater conversion of solar radiation energy into air heating (sensible heat) because soil water evaporation limiting (latent heat) resulting in increased vapor pressure deficit. Traditionally, the polyethylene is used for soil cover. Polyethylene is not biodegradable, them it must be removed from the soil after use. Biodegradable materials to replace the polyethylene have been researched, however, there is a limitation because of the high cost. An alternative to polyethylene is recycled paper, which has many advantages, but it needs to be confirmed through scientific research. The aim of this work was study soil cover and irrigation profiles on the ecophysiological and agronomic characteristics of zucchini (Cucurbita pepo L. cv PX 7051). The zucchini was cultivated in open field in two cycles with 75 (08/18/2017 to 10/31/2017) and 57 (02/19/2018 to 04/16/2018) days. The adopted experimental designed was randomized block with six replicates in factorial scheme (4x2). The primary factor was soil cover (black polyethylene, white polyethylene, recycled paper and without soil cover). Secondary factor was irrigation profile (50% and 70% of the wetted area soil) imposed by two different drip irrigation. Depth irrigation, effective precipitation, weed control, soil temperature, leaf temperature, photosynthesis, stomatal opening, stem length, dry mass of the aerial part, average leaf area, leaf area index , the production and number of commercial and non-commercial fruits, water productivity and was measured. All the soil covers was improve saving water. All the soil covers controlled weeds. Recycled paper and white polyethylene can be used to lower soil temperature. All the soil cover increased the leaf temperature. Photosynthesis and stomatal opening were not influenced by soil cover. All the soil cover promoted higher production and number of commercial fruits and water productive. The white and black it is recommended to improve the fruit production. All the soil cover it is recommended to improve the water productive. The wet profile with 50% wetted area is recommended.

The present study qualitatively and quantitatively demonstrates the high energy efficiency of the Palaces of the Alhambra, through the close relationship that the Nazari palatine architecture has with its surroundings, from the location, the climatology, the use of construction systems and the materiality, taking advantage of and controlling to the maximum the solar radiation, the vegetation, the water and the winds according to each season of the year. El presente estudio evidencia de forma cualitativa y cuantitativa la alta eficiencia energética del conjunto de Palacios de la Alhambra, a través de la estrecha relación que tiene la arquitectura palatina Nazarí con su entorno, desde el emplazamiento, la climatología, el uso de sistemas constructivos y la materialidad, aprovechando y controlando al máximo la radiación solar, la vegetación, el agua y los vientos de acuerdo con cada época del año. O presente estudo evidencia de forma qualitativa e quantitativa a elevada energia que envolve o conjunto de Palácios da Alhambra, por meio da estreita relação que se observa entre a arquitetura palaciana Nazarí e o cenário, desde a localização, o clima, os aspectos de construção e o material empregado, com aproveitamento e controle da radiação solar, da vegetação, da água e dos ventos, conforme cada estação do ano.

Hydroelectricity is responsible for the greatest fraction of the electric energy generated in Brazil. The water footprint of hydropower plants (WFP) is an important indicator of the sustainable and efficient use of water resources. In this context, WFP of the Sobradinho Hydropower Plant was determined for the period from 2003 to 2012, taking into account the reservoir’s historical variation for the flooded area. To accomplish this, monthly series of electric energy production, flooded area, evaporation and evapotranspiration rates were used. Average gross and net evaporation were 2,031 and 1,577 mm year-1, respectively. The average power generation of this facility in the analyzed period was 462 MW, and the flooded area of its reservoir presented an average value of 3,054 km². Based on the monthly data, the gross and net water footprints were, respectively, 417 and 325 m³ GJ-1. Based on these results, it can be concluded that the changes in the reservoir’s area exert direct and important influence on the WFP estimates of the Sobradinho hydropower plant. The WFP estimates in this study were different from other studies that adopted a constant value of 4,214 km² for this reservoir’s area, which is taken based on the normal water level of the plant operation. Resumo A hidroeletricidade é responsável por grande parte da produção brasileira de energia elétrica. Assim, a pegada hídrica de usinas hidrelétricas apresenta-se como um importante indicador para análise e discussão de questões relacionadas ao uso sustentável e eficiente dos recursos hídricos. Nesse contexto, foi caracterizada a pegada hídrica da Usina Hidrelétrica de Sobradinho, no período de 2003 a 2012, considerando a variação histórica da área alagada pelo reservatório. Para isto, foram utilizadas séries mensais de geração, área inundada, evaporação e evapotranspiração. A evaporação bruta e líquida, médias do período de análise, foi de 2.031 e 1.577 mm ano-1, respectivamente. A energia média gerada no período foi de 462 MW médio, enquanto a área de inundação do reservatório apresentou um valor médio de 3.054 km2. Com base nos dados mensais estimou-se a pegada hídrica bruta e líquida em 417 e 325 m³ GJ-1, respectivamente. A partir dos resultados pode-se concluir que a variação da área do reservatório exerce influência direta e significativa na estimativa da pegada hídrica da Usina Hidrelétrica de Sobradinho. Os valores obtidos de pegada hídrica diferem de outras estimativas que adotaram o valor constante de 4.214 km2, correspondente a área do reservatório no nível d’água normal de operação da usina.

Os reservatórios superficiais são essenciais ao abastecimento de água, produção de alimentos e diversas atividades econômicas nas regiões semiáridas. No entanto, nessas regiões, devido ao clima bastante seco caracterizado pela irregularidade pluviométrica e por altas temperaturas, as elevadas taxas de evaporação interferem significativamente nas eficiências dos reservatórios superficiais. Em meio a isso, a morfometria dos reservatórios tem sido frequentemente reconhecida como uma das características mais impactantes no volume de água evaporado nos reservatórios. Desta forma, utilizando análise de regressão linear múltipla, este trabalho formulou um modelo matemático previsor da taxa de volume evaporado anual médio dos reservatórios a partir dos seus parâmetros morfométricos. Superficial reservoirs are essential for water supply, food production and various economic activities in semi-arid regions. However, in these regions, due to the fairly dry climate characterized by rainfall irregularity and high temperatures, the high evaporation rates significantly interfere with the surface reservoir efficiencies. In the midst of this, reservoir morphometry has been frequently recognized as one of the most striking features in the volume of eva-porate water in the reservoirs. Thus, using multiple linear regression analysis, this work formulated a predictive mathematical model of the average annual evaporated volume rate of the reservoirs from their morphometric parameters.

High nitrogen (N) losses by ammonia (NH3) volatilization from urea can compromise nitrogen fertilization efficiency and corn yield. The purpose of this study was to assess the effects of irrigation management and the addition of the urease inhibitor N-(n-butyl)thiophosphoric triamide (NBPT) on NH3-N losses from urea and on corn yield. To this end, two experiments were carried out in the 2011/12 crop season on a sandy clay loam Acrisol in the Central Basin region of Rio Grande do Sul, southern Brazil. Experiment I consisted of two different N sources (urea and urea plus the inhibitor) at a rate of 200 kg ha-1 N and two corn sowing times [viz., an early time (Sept. 3, 2011) and an intermediate time (Oct. 3, 2011)]. Experiment II considered a combination of three irrigation management systems (viz., without irrigation on the fertilization day and on the next 7 days; 20 mm of water immediately before N fertilization; and 20 mm water after N fertilization) and two N sources (urea and urea plus the inhibitor) at 150 kg ha-1 N. A control treatment without topdressed N fertilization was also performed in parallel with the two experiments. The NH3-N losses from common urea increased with increasing soil moisture in Experiment I (25 % applied N), and with irrigation before N fertilization in Experiment II (27 % applied N). The inhibitor reduced NH3-N losses from urea by 46 to 80 %. Also, irrigation after fertilization reduced ammonia volatilization by 83 % on average, with little effect from the inhibitor. The effects of the inhibitor and post-fertilization irrigation on the mitigation of NH3 losses by volatilization from urea were not additive; in addition, they led to no increase in corn yield.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Green roof is a technique embedded in the design of Low Impact Development with recognized in the quantitative stormwater control in urbanized areas. The green roofs storage capacity is affected by several factors, being evapotranspiration one of the most important. Due to the lack of information related to green roofs evapotranspiration or even the role of this component in the water balance in these systems, this research was developed aiming to evaluate evapotranspiration rates of experimental extensive green roofs, vegetated with Sedum rupestre. The experiments were performed in subtropical Brazilian climatic conditions, and the observed values were compared to those resulting from typical predictive equations of evapotranspiration. The experiment was composed by six modular vegetated green roofs and four non-vegetated, installed and monitored at the Federal University of Santa Maria from July 2016 to February 2017. As a result, the median evapotranspiration was 2.6 mm day-1, with values ranging from 0.2 mm day-1 to 5.1 mm day-1; the median evaporation of the study period was 1.9 mm day-1, with values ranging from 0.1 mm day-1 to 9.5 mm day-1. Higher evapotranspiration rates were observed in summer (3.0 mm day-1), followed by winter (2.3 mm day-1) and spring (1.8 mm day-1), while evaporation, these values were 4.3 mm day-1 (summer), 1.9 mm day-1 (winter) and 1.0 mm day-1 (spring). In percentage terms, the highest total evapotranspiration loss (in relation to rainfall) were observed in July (49.0%), September (87.1%) and December 2016 (92.9%). Considering seasonal analysis, 49.8% of the winter returned to atmosphere as evapotranspiration, while in the spring and summer these values were 25.0% and 29.9%, respectively. Vegetated and non-vegetated modules had similar performance regarding flow control, with runoff coefficient of 0.47 and 0.43, respectively. The results of the research show that the average crop coefficient (Kc) and water stress coefficient (Ks) was 0.9, with an average monthly variation of 0.5-1.4 and 0.7-1.1, respectively, highly dependent on the stage of vegetation development and environmental conditions. In order to evaluate the ability of predicting evapotranspiration using classical equations, eight models were tested. Equations of Penman-Monteith-FAO56, Penman, Jensen-Haise and Turc equations presented reasonable daily results without including Kc and Ks to the reference evapotranspiration values. However, good adjustments were only observed in some periods. By adding the Kc and Ks coefficient to the predicted evapotranspiration values, the adjustments became substantially better, and the models of Penman, Slatyer-MclIroy and Priestley-Taylor presented excellent results for all periods analyzed. Regression models basead on climatological variables observed during the study were also development, which showed good adjustments only in few periods, and the relative humidity of the air stood out as an important explanatory factor of evapotranspiration. This work presents important contributions on the behavior of green roof´s evapotranspiration and serves as a stimulus for the development of complementary surveys, aiming at a better understanding of the technique and, consequently, its diffusion, especially in Brazil. Telhado verde é uma técnica inserida na concepção de desenvolvimento urbano de baixo impacto e comprovada em muitas pesquisas como uma medida eficiente no controle quantitativo de águas pluviais em áreas urbanizadas. A capacidade de armazenamento ou retenção das precipitações nesses sistemas, é influenciada por uma série de fatores, sendo a evapotranspiração de grande importância. Diante da carência de informações quanto à quantificação desta na parcela do balanço hídrico em telhados verdes e como forma de obter uma melhor compreensão acerca do desempenho hidrológico dos mesmos, especialmente sob as condições climáticas do Brasil, esta pesquisa teve como objetivo mensurar as taxas de evapotranspiração de parcelas de telhados verdes extensivos, vegetados com Sedum rupestre, comparando os valores observados com os resultantes de equações preditivas da evapotranspiração. O sistema experimental foi composto por dez módulos experimentais vegetados e não vegetados, os quais foram construídos e monitorados na Universidade Federal de Santa Maria, no período de Julho de 2016 a Fevereiro de 2017. Como resultado, verificou-se que a evapotranspiração mediana foi de 2,6 mm dia-1, com valores variando de 0,2 mm dia-1 a 5,1 mm dia-1, a evaporação mediana do período de estudo foi de 1,9 mm dia-1, com variações de 0,1 mm dia-1 a 9,5 mm dia-1. Foram observadas maiores taxas de evapotranspiração no verão (3,0 mm dia-1), seguido pelo inverno (2,3 mm d-1) e primavera (1,8 mm dia-1); para a evaporação esses valores foram de 4,3 mm dia-1 (verão), 1,9 mm dia-1 (inverno) e 1,0 mm dia-1 (primavera). Em termos percentuais, os maiores volumes totais evapotranspirados (em relação à chuva) foram observados em Julho (49,0%), Setembro (87,1%) e Dezembro de 2016 (92,9%). Na análise sazonal, 49,8% do que choveu no inverno retornou à atmosfera sob a forma de evapotranspiração, enquanto que na primavera e verão estes valores foram de 25,0% e 29,9%, respectivamente. Módulos vegetados e não vegetados tiveram desempenho semelhante quanto ao controle do escoamento, com valores de coeficiente de escoamento de 0,47 e 0,43, respectivamente. Os resultados da pesquisa mostram que o coeficiente de cultura (Kc) e de estresse hídrico (Ks) médio foi de 0,9, com variação média mensal de 0,5-1,4 e 0,7-1,1, respectivamente. Ambos os coeficientes são variáveis em função da fase de desenvolvimento da vegetação e das condições ambientais. Foi avaliada a capacidade de equações clássicas serem usadas na estimativa da evapotranspiração, sendo testados oito modelos. Na análise diária, as equações de Penman-Monteith-FAO56, Penman, Jensen-Haise e Turc apresentaram resultados razoáveis sem a incorporação de Kc e Ks aos valores de evapotranspiração de referência. No entanto, bons ajustes só foram observados em alguns períodos. Quando as equações foram corrigidas com os coeficientes Kc e Ks, os ajustes tornaram-se substancialmente melhores, sendo que os modelos de Penman, Slatyer-MclIroy e Priestley-Taylor apresentaram ótimos resultados para todos os períodos analisados. Também foram desenvolvidos modelos de regressão, a partir das variáveis climatológicas observadas durante o estudo, sendo que os mesmos apresentaram bons ajustes em apenas alguns períodos, e a umidade relativa do ar se destacou como um fator explicativo importante da evapotranspiração. Este trabalho apresenta importantes contribuições quanto ao comportamento da evapotranspiração em telhados verdes e serve como estímulo para o desenvolvimento de outras pesquisas na área, sobretudo no Brasil, visando uma melhor compreensão da técnica e, consequentemente, sua difusão.

This study aimed to evaluate, in vitro, the bond strength to dentin and the influence of their radiated surface (glass and dentin) on the evaporation degree of solvent of adhesive systems by the use of high power diode laser. It was performed in two stages, which consisted in: a) evaluating the bond strength (μSBS) through the microshear test. For this, 48 healthy third molars were selected, which were sectioned longitudinally, obtaining dentin disks. The specimens were randomly divided into 8 groups (n = 6) as a function of the adhesive system (Adper Scotchbond Multi-Purpose, Adper Single Bond 2, Clearfill SE Bond, and Optibond All-in-one) and no irradiation or irradiation with high power diode laser (experimental technique x control technique). The diode laser was applied continuously, perpendicularly and at a distance of 1 cm from the irradiated surface, at a power of 3 W for a time of 25 seconds. In the course, a cylindrical matrix of starch adhered to dentin, composite resin restora were made, which were stored for 24 hours at 37°C, and then submitted to the microshear test in the universal testing machine, using 1.0 mm/min speed until failure occurs; b) to evaluate the influence of their radiation surface on the evaporation degree of solvent (ED) by the gravimetric method. The groups were distributed according to adhesive systems (Adper Single Bond 2 and Clearfil SE Bond) and their radiation surface (glass and dentin). For the dentin surface, 12 human third molars had class I cavities made. For both evaluated surfaces, 10μL of each of the tested products were dispensed and the weight loss was measured. For each material, six monitoring series (n = 6) were taken. The ED and μSBS data were submitted to variance analysis, t-student test and/or Tukey’s test ( = 5%). Based on the values obtained from μSBS , the laser promoted higher μSBS values for the conventional adhesives when compared to the self-etch agents, being superior to the control technique for Adper Single Bond 2. In relation to the ED, the diode laser at a power of 3 W from 15 s, caused greater evaporation of the solvents in the conventional adhesive system when compared to the self-etch. In relation to their radiation surface, in almost all the times used, the laser caused greater evaporation of the solvents when their radiated surface was the glass. In this way, the diode laser appears as a new method, being dependent on the characteristics inherent to each adhesive system and their radiated surface. Este estudo teve como objetivo avaliar, in vitro, a resistência de união à dentina e a influência da superfície irradiada (vidro e dentina) sobre o grau de evaporação do solvente de sistemas adesivos pelo uso do laser de diodo de alta potência. Foi realizado em duas etapas, que consistiu em: a) avaliar da resistência de união (RU) através do teste de microcisalhamento. Para isso, foram selecionados 48 terceiros molares hígidos, os quais foram seccionados longitudinalmente, obtendo discos de dentina. Os espécimes foram aleatoriamente divididos em 8 grupos (n=6) em função do sistema adesivo (Adper Scotchbond Multi-Purpose, Adper Single Bond 2, Clearfill SE Bond, e Optibond All-in-one) e da irradiação ou não com o laser de diodo de alta potência (técnica experimental x técnica controle). O laser de diodo foi aplicado em modo contínuo, perpendicularmente e a uma distância de 1 cm da superfície irradiada, na potência de 3 W pelo tempo de 25 s. No decorrer, com o uso de uma matriz cilíndrica de amido aderida a dentina, foram confeccionadas restaurações em resina composta, que foram armazenadas por 24 horas a 37°C, e então, submetidas ao teste de microcisalhamento na máquina de ensaios universal, utilizando a velocidade de 1,0 mm/min até ocorrer a falha; b) avaliar a influência da superfície de irradiação no grau de evaporação do solvente (GE) pelo método gravimétrico. Os grupos foram distribuídos em função dos sistemas adesivos (Adper Single Bond 2 e Clearfil SE Bond) e da superfície de irradição (vidro e dentina). Para a superfície dentina, 12 terceiros molares humanos tiveram cavidades classe I confeccionadas. Para ambas as superfícies avaliadas, 10μL de cada um dos produtos testados foram dispensados e a perda de massa foi mensurada. Para cada material, foram realizadas seis séries (n=6) de monitoramento. Os dados do GE e da RU foram submetidos à análise de variância, teste tstudent e/ou teste de Tukey ( = 5%). Com base nos valores obtidos de RU, o laser promoveu maior valores de RU para os adesivos convencionais quando comparado aos autocondicionantes, sendo superior à técnica controle para o Adper Single Bond 2. Em relação ao GE, o laser de diodo na potência de 3 W a partir de 15 s, provocou maior evaporação dos solventes no sistema adesivo convencional quando comparado ao autocondicionante. Em relação à superfície de irradiação, em quase todos os tempos empregados, o laser provocou maior evaporação dos solventes quando a superfície irradiada foi o vidro. Dessa forma, o laser de diodo surge como um novo método, sendo o resultado dependente das características inerentes a cada sistema adesivo e da superfície irradiada.

O setor sucroalcooleiro se caracteriza não somente pela alta produtividade, mas também alta demanda de água e pelas possibilidades de reutilização e reaproveitamento deste recurso natural. Neste contexto de sustentabilidade e uso racional de recursos hídricos devido à escassez, surgiram novas tecnologias em especial para produção sucroalcooleira, através do reaproveitamento hídrico da água gerada pelo processo de evaporação da vinhaça. As plantas de evaporação de vinhaça são grandes consumidoras de energia, inviabilizando o empreendimento, muitas das vezes. O objetivo deste trabalho foi estudar a operação de evaporação de vinhaça bem como algumas de suas características físico-químicas, propondo em escala laboratorial uma filtração simples de amostras de vinhaça de uma usina sucroalcooleira, com intuito de reduzir o consumo energético no processo de evaporação. Avaliando ainda as características qualitativas da água recuperada da evaporação, como resultado principal obteve-se em amostras de vinhaça previamente filtradas uma maior concentração do °brix, portanto, uma maior redução no volume de vinhaça, e maior geração de água para o reúso. Assim, os resultados quantitativos e qualitativos encontrados em relação a filtração da vinhaça para a operação de evaporação, apontam para benefícios financeiros e ambientais The sugar and alcohol industry is characterized not only by high productivity, but also high demand for water and the possibilities of reuse and reuse of this natural resource. In this context of sustainability and rational use of water resources due to the scarcity, new technologies appeared especially for sugar and alcohol production, through the reuse of water generated by the process of evaporation of vinasse. . Evaporation plants of vinasse are great consumers of energy, making the venture impossible, many times. The objective of this work was to study the process of evaporation of vinasse as well as some of its physicochemical characteristics, proposing in a laboratory scale a simple filtration of vinasse samples from a sugar-alcohol plant, in order to reduce the energy consumption in the evaporation process. It also evaluates the qualitative characteristics of water recovered from evaporation. As a main result, a higher concentration of the brix was obtained in previously filtered vinasse samples, therefore, a greater reduction in vinasse volume, and a higher generation of water for reuse. Thus, the quantitative and qualitative results found in relation to the filtration of vinasse to the evaporation operation, point to financial and environmental benefits.

O clima tem forte influência nas atividades da região contribuindo diretamente para maior rendimento em alguns setores da economia. O presente estudo pretende conhecer o clima da região de Pelotas com a finalidade de previsões futuras quanto as atividades que são desenvolvidas na região. O objetivo foi analisar o comportamento do clima no período de 1976 a 2015. Foram calculadas as médias climatológicas, desvios padrões, coeficiente de variação com a finalidade de descrever o clima local do município de Pelotas-RS. As variáveis meteorológicas analisadas durante o período de 40 anos foram precipitação, vento, temperatura do ar, umidade relativa, pressão e evapotranspiração. Foram feitas análises pela rosa dos ventos, análise cálculo de evapotranspiração pelo método de Thornthwaite e comparação das variáveis meteorológicas. A precipitação apresentou menor variabilidade no mês de setembro e uma maior variabilidade no mês de maio. As variáveis meteorológicas vento, umidade relativa, evaporação se mantiveram constantes nas décadas estudas. A direção nordeste tem grande incidências em todas as estações do ano. A temperatura apresentou menor variabilidade no mês de fevereiro e uma maior variabilidade no mês de julho. A menor pressão barométrica média mensal observou-se no mês de dezembro e a maior pressão barométrica média mensal observou-se no mês de julho. O valor de evapotranspiração de agosto é significativamente maior do que os dos outros meses. The climate has a strong influence on the region's activities, contributing directly to higher income in some sectors of the economy. The present study intends to know the climate of the region of Pelotas with the purpose of future predictions regarding the activities that are developed in the region. The objective was to analyze the behavior of the climate in the period from 1976 to 2015. The climatological means, standard deviations and coefficient of variation were calculated with the purpose of describing the local climate of the city of Pelotas-RS. The meteorological variables analyzed during the 40 year period were precipitation, wind, air temperature, relative humidity, pressure and evapotranspiration. Wind rose analysis, analysis of evapotranspiration by Thornthwaite method and comparison of meteorological variables were performed. The main cause for climatic accidents such as landslides, floods and floods is in the anthropic action that occupy and use the space of irregular shape the rainfall presented lower variability in the month of September and a greater variability in the month of May. The wind, relative humidity and evaporation meteorological variables remained constant during the decades studied. The northeast direction has great incidences in all the seasons of the year. The temperature had lower variability in the month of February and a greater variability in the month of July. The lowest monthly barometric pressure was observed in December and the highest monthly barometric pressure was observed in July. The evapotranspiration value for August is significantly higher than for the other months.

Recentemente, o conceito da pegada hídrica foi introduzido como um indicador importante de consumo de água para a humanidade. A pegada hídrica é definida como o volume total de água utilizado durante a produção de bens e serviços, bem como o consumo direto de água pelos seres humanos. A água não é consumida só diretamente mas também indiretamente, nos processos de produção. Portanto, o cálculo da pegada hídrica permite quantificar o total de água consumida ao longo da cadeia de fornecimento global. Esta revisão de literatura analisa o estado da arte da pegada hídrica desde a sua criação, no encontro internacional de especialista em comércio de água virtual realizado em dezembro de 2002 na Holanda, até os dias atuais. Os principais resultados encontrados na literatura consultada indicam consenso de que a pegada hídrica é capaz de monitorar o impacto humano sobre o meio ambiente. Além do mais, esta metodologia tem uma vasta gama de aplicações que pode ser empregada em escalas que vão desde um único produto, um processo, setor, individuo, cidades, até mesmo nações e todo o planeta. The concept of the water footprint has been recently introduced as an important indicator for human induced water consumption. The water footprint is defined as the total volume of water used during production and consumption of goods and services as well as direct water consumption by human beings. Water is not only consumed directly but also indirectly in production processes. Therefore, calculating the water footprint enables to quantify total water consumed along the whole global supply chain. This review surveys the state of the art on water footprint since the International Expert Meeting on Virtual Water Trade, held in Delft, The Netherlands, in December 2002, until current days. The major findings linked to the consulted literature indicated that the water footprint is suitable for monitoring the human impact on the environment. Furthermore, this methodology has a wide range of applications that can be used at scales ranging from a single product, process, industry, individual, cities and even nations around the globe.

Recentemente, o conceito da pegada hídrica foi introduzido como um indicador importante de consumo de água para a humanidade. A pegada hídrica é definida como o volume total de água utilizado durante a produção de bens e serviços, bem como o consumo direto de água pelos seres humanos. A água não é consumida só diretamente mas também indiretamente, nos processos de produção. Portanto, o cálculo da pegada hídrica permite quantificar o total de água consumida ao longo da cadeia de fornecimento global. Esta revisão de literatura analisa o estado da arte da pegada hídrica desde a sua criação, no encontro internacional de especialista em comércio de água virtual realizado em dezembro de 2002 na Holanda, até os dias atuais. Os principais resultados encontrados na literatura consultada indicam consenso de que a pegada hídrica é capaz de monitorar o impacto humano sobre o meio ambiente. Além do mais, esta metodologia tem uma vasta gama de aplicações que pode ser empregada em escalas que vão desde um único produto, um processo, setor, individuo, cidades, até mesmo nações e todo o planeta.The concept of the water footprint has been recently introduced as an important indicator for human induced water consumption. The water footprint is defined as the total volume of water used during production and consumption of goods and services as well as direct water consumption by human beings. Water is not only consumed directly but also indirectly in production processes. Therefore, calculating the water footprint enables to quantify total water consumed along the whole global supply chain. This review surveys the state of the art on water footprint since the International Expert Meeting on Virtual Water Trade, held in Delft, The Netherlands, in December 2002, until current days. The major findings linked to the consulted literature indicated that the water footprint is suitable for monitoring the human impact on the environment. Furthermore, this methodology has a wide range of applications that can be used at scales ranging from a single product, process, industry, individual, cities and even nations around the globe.

In recent years, a relevant debate has been raised by a question related to if the hydropower plants indeed represent a non-consumptive use of water resources. In this context, this work was developed at the Camargos Hydropower Plant reservoir, Grande river basin, southern Minas Gerais state, aiming to estimate evaporation rates, which allow the characterization of the Water Footprint in this facility, between the years of 2010 and 2014. Evaporation rates were estimated based on Linacre, Penman and Penman-Monteith methods. Regarding the distribution of evaporation throughout the year, all methods showed the same seasonal pattern, consistent with the meteorological elements behavior that influence this physical process. Although an annual average evaporation considered normal for the studied region (1329 mm) and a small reservoir area (64 km2), this hydropower plant has presented low electric energy production as it is an old facility (more than 50 years) and has low installed capacity. Therefore, Camargos Hydropower Plant has presented, by all methods, a high Water Footprint (130 m3.GJ–1 on average) compared to estimates for other hydropower plants in Brazil and worldwide. RESUMO Nos últimos anos, um debate relevante tem ocorrido provocado pelo questionamento se as usinas hidrelétricas são de fato de uso não consuntivo dos recursos hídricos. Neste contexto, foi desenvolvido um estudo no reservatório da usina hidrelétrica de Camargos, rio Grande - Minas Gerais, com o objetivo de estimar as taxas de evaporação e caracterizar a pegada hídrica desta usina para o período de 2010 a 2014. A evaporação foi estimada pelos métodos de Linacre, Penman e Penman-Monteith. Em relação à distribuição da evaporação ao longo do ano, todos os métodos apresentaram o mesmo padrão sazonal, condizente com o comportamento das variáveis meteorológicas que influenciam o processo. Apesar de uma evaporação anual média (1329 mm.ano–1) e da pequena área do reservatório (64 km2), por se tratar de um aproveitamento antigo (mais de 50 anos) e com baixa potência instalada, a geração da usina hidrelétrica de Camargos é pequena, resultando, para todos os métodos avaliados, em uma pegada hídrica elevada (média de 130 m3.GJ–1), comparada as estimativas indicadas na literatura para outras usinas hidrelétricas no Brasil e no mundo.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES The water evaporation (Es) is one of the main components of water balance and energy of ground surface. Precise measurements of the Es dynamics require the understanding of water and energy partition on the interface soil surface and atmosphere. The Es accumulated is a function of time, soil texture, and presence or absence of crop residues on soil surface, plants and its stage of development, rainfall and irrigation distribution, with strong influence of the atmosphere evaporative demand. This paper aims to quantify the effect of crop residues in no-tillage system on the components of soil water balance on irrigated and non-irrigated areas and evaluate the dynamic of retained water by the straw after the wetting cycles duet to raindall or irrigation events. Two experiments were carried out, on the experimental area of Department of Rural Engineering of Federal University of Santa Maria. The experiment I was carried out from 2013 to 2014, under a mobile reinaout shelter, in 9 m² plots. A bi-factorial experimental design was used, with three replications, where the factor A was the three soil covering levels: 0, 2 e 4 t ha-1 of black oat residues. The factor B was the three irrigation levels. It was used a micro sprinkling system with an application rate of 8 mm h-1 and a service pressure of 100 kPa. After every irrigation event, a sample of 0,09 m² of the crop residues was collected and weighted, in a time interval of 0, 3, 6, 24 hours after the irrigation, in order to measure the residues retained water. The soil water content was monitored in all experimental units, to a depth of 85 cm, using a set of FDR sensors. The soil water balance was determined by the relation between irrigation depth applied, subtracted the infiltrated irrigation detph, the water retained by the residues and the evaporated irrigation depth, after every irrigation event. The experiment II was carried out during 2015/2016 crop season, using microlysimeters (ML), with dimensions of 10 cm diameter and 10 cm height. It was used the same treatment levels of the experiment I, with three replications. A set of ML was installed in a fallow area with natural rainfall and a second set was installed in an area with soybean, both submitted to natural rainfall. The MLs were weighted, daily, at 6 p.m., with the exception of the days with rainfalls. The Es of the ML was determined by the reason of the difference between the mass of ML measured at time intervals of 24h and ML area. The results indicated that the increase on the quantity of residues from 2 to 4 t ha-1 did not improve the water interception and storage by residues. The evaporation daily percentage was more influenced by atmosphere evaporative demand than by the amount of crop residues on soil surface. Crop residues are important to preserve the soil moisture and have direct impact on soil water availability and the soil water balance during the entire crop cycle duration. A evaporação da água (Es) é um dos principais componentes do balanço de água e energia da superfície do solo. Medidas precisas da dinâmica da Es requerem o entendimento da participação da água e da energia na interface superfície e atmosfera. A Es acumulada é uma função do tempo, da textura do solo, da presença ou não de resíduos vegetais na superfície do solo, das plantas e estádios de desenvolvimento, da ocorrência de chuvas e irrigações, com forte influência da demanda evaporativa da atmosfera. Assim, o objetivo desse trabalho foi quantificar o efeito do resíduo vegetal do sistema plantio direto nos componentes do balanço hídrico do solo em áreas irrigadas e de sequeiro e avaliar a dinâmica da água retida pela palha após o umedecimento pela chuva ou irrigação. Dois experimentos foram conduzidos, em área experimental do Departamento de Engenharia Rural, da Universidade Federal de Santa Maria. O experimento I foi conduzido entre os anos de 2013 e 2014, sob uma cobertura móvel, em parcelas de 9 m2. Utilizou-se um delineamento bi-fatorial, com três repetições, onde o fator A foi constituído de três níveis de cobertura do solo: 0, 2 e 4 t ha-1 de resíduos de aveia preta. O fator B foi constituído de três lâminas de irrigação. Utilizou-se um sistema de micro aspersão, com taxa de aplicação de 8 mm h-1 e pressão de serviço de 100 kPa. Após cada evento de irrigação, uma amostra de 0,09 m2 de resíduos vegetais era coletada e pesada, em intervalos de 0, 3, 6 e 24 horas após a irrigação, à fim de medir a água retida pelos resíduos. O conteúdo de água no solo foi monitorado em cada unidade experimental, até a profundidade de 85 cm, utilizando-se um conjunto de sensores FDR. O balanço hídrico do solo foi determinado pela relação entre a lâmina aplicada, subtraída da lâmina infiltrada, a água retida pelo resíduo vegetal e da lâmina evaporada, após cada evento de irrigação. O experimento II foi conduzindo no ano agrícola de 2015/2016, utilizando microlisimetros (ML), com dimensões de 10 cm de diâmetro e 10 cm de altura. Utilizou-se os mesmos níveis de cobertura do experimento I, com três repetições. Um conjunto de ML foi instalado em uma área em pousio com chuva natural e um segundo conjunto foi instalado em uma área com soja, também com chuva natural. Os ML foram pesados em balança de precisão, diariamente, às 18 horas, com exceção dos dias onde se registou chuva. A Es da água nos ML foi determinada pela razão entre a diferença entre a massa dos mesmos num intervalos de 24 horas e a área do ML. Resultados indicaram que o aumento na quantidade de resíduos de 2 para 4 t ha-1 não incrementou a interceptação e armazenamento de água pelos resíduos vegetais. A taxa diária de evaporação foi mais influenciada pela demanda evaporativa da atmosfera do que pela presença de resíduos culturais na superfície do solo, que está relacionado com a quantidade de resíduo. Os resíduos vegetais tem importância quanto ao efeito na disponibilidade de água no solo em todo o ciclo vegetativo.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Nas últimas décadas, o uso indiscriminado de agrotóxicos em atividades agrícolas tem sido motivo de preocupação por parte dos pesquisadores que visam promover soluções para a redução do consumo desses produtos. A evaporação e deriva e as principais perdas, e é influenciada pelas condições psicrométricas do ar, como temperatura, umidade e deficit de pressão de vapor. Os métodos para quantificar as perdas por evaporação de agrotóxicos são poucos conhecidos e difíceis de serem avaliados, portanto, objetivou-se, com este trabalho, quantificar as perdas por evaporação e analisar o espectro de gotas em cinco condições de deficit de pressão de vapor do ar e cinco vazões. O experimento foi conduzido em uma câmara climática, com condições psicrométricas controladas, foi utilizado análise de variância com significância de 5% de probabilidade pelo teste t, no Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) e as médias quantitativas foram mensuradas por superfície de resposta. Os parâmetros avaliados foram Porcentagem de Volume de Gotas, com diâmetro na faixa < 100 μm, 100 – 150 μm, 150 – 200 μm, 200 – 250 μm, 250 – 300 μm, 300 – 350 μm, 350 – 400 μm, 400 - 450 μm, 450 - 500 μm, > 500 μm, Dv 10 , Dv 50 , Dv 90 , SPAN, “Perda Real” e “Perda Máxima por Evaporação”. O ensaio para evaporação de gotas em superfície foliar em câmara climática automatizada foi realizado utilizando-se uma microseringa eletrônica para a deposição da gota sobre a superfície da folha de café arábica. O experimento foi conduzido em esquema fatorial (5 x 1), ou seja, cinco deficits de pressão de vapor e uma calda de pulverização (água) em delineamento inteiramente casualizado (DIC). Na análise de variância dos dados significativos a 5% de probabilidade pelo teste t, as médias quantitativas foram mensuradas por regressão quadrática. A deriva foi avaliada em relação ao diâmetro da faixa de 100 μm, 200 μm, 300 μm, 400 μm e 500 μm, em diferentes deficits de pressão de vapor do ar, a análise de variância dos dados significativos a 5% de probabilidade pelo teste t, foi testado as médias quantitativas por regressão quadrática e linear. Pode ser observado nos resultados que, para todas as gotas, independentemente do seu diâmetro, ocorre evaporação, e que a xquantidade de perda máxima da calda de pulverização por evaporação pode chegar a 17%, quando o deficit de pressão de vapor atingir 35 hPa. No experimento, constatou-se que o tempo de evaporação de uma gota na superfície da folha se reduz em 81%, quando o deficit de pressão de vapor do ar varia de 7 hPa a 35 hPa. O tempo de evaporação de uma gota foi de, no máximo, 18 minutos, visto que esse potencial evaporativo depende da interação entre a água e o Deficit de Pressão de Vapor do ar (DPV). As gotas de 100 μm derivam em até 12 metros na condição piscrométrica de 7 hPa. O aumento da vazão de 3,58 L min -1 para 7 L min -1 aumenta o potencial deriva em razão do aumento do número gotas de até 43% dentro da mesma classe de diâmetro. Portanto, a pulverização aérea deve ser monitorada constantemente em razão que suas perdas por evaporação e deriva pode ser intensificada e irá prejudicar a qualidade da aplicação, a condição financeira do produtor e a contaminação da fauna e da flora. In recent decades, the indiscriminate use of pesticides in agricultural activities has been of concern on the part of researchers to promote solutions to reduce the consumption of these products. Evaporation and drift and the main losses and is influenced by the psychrometric air conditions such as temperature, humidity, vapor pressure deficit. Methods to quantify the losses by evaporation of pesticides are little known and difficult to assess, so if aimed with this work to quantify the losses by evaporation and analyze the spectrum of drops in five vapor pressure deficit conditions air-five flow. The experiment was conducted in a climate chamber with controlled psychrometric conditions, we used analysis of variance with significance level of 5% probability by the t test, and the Delineation Central Composite Rotational (CCRD) and quantitative averages were measured by response surface. The parameters evaluated were percentage drops volume, with a diameter in the range < 100 μm, 100 – 150 μm, 150 – 200 μm, 200 – 250 μm, 250 – 300 μm, 300 – 350 μm, 350 – 400 μm, 400 - 450 μm, 450 - 500 μm, > 500 μm, Dv 10 , Dv 50 , Dv 90 , SPAN, "Real Loss" and "Maximum Loss by Evaporation". The assay for droplet evaporation of leaf surface automated climatic chamber was performed using an electronic microsyringe for depositing the droplet onto the surface of sheet Arabica coffee. The experiment was conducted in a factorial scheme (5 x 1), five vapor pressure deficits and a spray solution (water) in a completely randomized design (CRD). In the analysis of variance of the significant data to 5% probability by the t test, the quantitative medium were measured by quadratic regression. The drift was evaluated in relation to the diameter of 100 μm, 200 μm, 300 μm, 400 μm e 500 μm in different deficits air vapor pressure, analysis of variance of the significant data at 5% probability by t test, was tested by quantitative medium quadratic and linear regression. It can be seen in the results, for all the drops, regardless of its diameter, is evaporation, and the maximum amount of the evaporative spray solution loss can reach 17% when the vapor pressure deficit to 35 hPa. In the experiment, it was found that the evaporation time for a drop on the surface of the sheet is reduced by 81%, when the deficit of xiiair vapor pressure ranges from 7 hPa to 35 hPa. The evaporation time was a drop of no more than 18 minutes, whereas this potential depends on the interaction between evaporative water and air Deficit Vapor Pressure (DPV). The droplets of 100 μm derive up to 12 meters in piscrométrica condition 7 hPa. The increased flow rate of 3.58 L min -1 for 7 L min -1 increases the potential drift due to the increased number of drops to 43% within the same diameter class. Therefore, aerial spraying should be constantly monitored because their losses by evaporation and drift can be intensified and will damage the quality of implementation, the financial condition of the producer and the contamination of the fauna and flora.

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Ambas apresentam desuniformidades de cobertura e depósito no perfil vertical da planta, geralmente baixa no terço inferior, o que pode comprometer a eficiência do tratamento, dentre eles o controle de pragas. O presente trabalho avaliou a qualidade da aplicação localizada do inseticida clorpirifós (CapatazBR) realizada com pingentes posicionados na entre linha da cultura. O delineamento dos ensaios de campo foi no esquema fatorial 2 x 3, sendo dois modelos de pontas na aplicação com pingente (XR 11001 e TXA 8001) e três concentrações do óleo mineral Nimbus® (0; 0,5 e 3,0% v/v), além de um tratamento adicional que avaliou a aplicação em área total com pontas do modelo TT 110015. Foi avaliado duas taxas de aplicação (80 e 150 L ha-1) em duas localidades, perfazendo quatro experimentos, quando determinou-se a porcentagem de cobertura e o depósito nos diferentes terços da planta e o depósito total por planta. Avaliou-se em laboratório importantes parâmetros da calda, como a tensão superficial, ângulo de contato da gota com a folha de soja e uma superfície padrão de Parafilm®, a taxa de evaporação e o pH. Esses ensaios foram conduzidos no esquema fatorial 3x2, sendo três concentrações do óleo mineral (0; 0,5 e 3,0% v/v) e duas concentrações equivalentes às taxas de aplicação 80 e 150 L ha-1. De acordo com os resultados, a cobertura e o depósito foram menores para o terço inferior, tanto na aplicação localizada como em área total. A ponta XR apresentou-se com maior capacidade de depósito nos diferentes terços da planta em comparação à ponta TXA, mas o depósito total referente à somatória dos depósitos nos três terços apresentou-se igual entre ambas as pontas e as modalidades de aplicação área total e localizada. A simples adição de inseticida foi suficiente para reduzir a tensão superficial e o ângulo de contato da gota para as superfícies soja e Parafilm® em relação à água. A associação de 0,5% de óleo mineral ao inseticida reduziu o ângulo de contato da gota depositada sobre a superfície do Parafilm® em ambas as taxas de aplicação, enquanto que na soja nenhuma concentração de óleo mineral alterou o ângulo da gota. A calda referente ao volume de 80 L ha-1 e sem adjuvante apresentou a menor tensão superficial, porém proporcionou o pior espalhamento da gota na folha de soja. Nenhuma dose do adjuvante proporcionou efeito na evaporação da gota pendente. O inseticida reduziu o pH da calda e o adjuvante não interferiu nesse parâmetro. The main methods for pesticide application in soybean are by aircraft and tractor using sprayer boom in total Área. Both of them present non-uniformity of coverage and deposit on the vertical profile of the plant, usually low in the bottom third, which can compromise the efficiency of the treatment, including pest control. This study evaluated the quality of the localized application of the insecticide chlorpyrifos (CapatazBR) performed with hose drops positioned in line between the culture. The design of field trials was in a factorial 2 x 3, two models of nozzle on application in hose drop (XR 11001 and TXA 8001) and three mineral oil concentrations Nimbus® (0, 0.5 and 3.0% v / v), plus an additional treatment evaluating the total Área of application with a model of nozzle TT 110015. It was evaluated two spray volumes (80 and 150 L ha-1) in two locality, that is four experiments. It was determined the percentage of coverage and deposition in different thirds of the plant and the total deposit per plant. It was evaluated in a laboratory important parameters such as surface tension, contact angle of the droplet with soybean leaf pattern and a Parafilm® surface, the evaporation rate and pH. These trials were conducted in a 3x2 factorial arrangement, with three concentrations of mineral oil (0, 0.5 and 3.0% v / v) and two concentrations equivalent to application rates of 80 and 150 L ha-1. According to the results, coverage and the deposit was lower for the lower third in both the localized application and in total Área. The nozzle XR presented with greater deposit capacity in the different thirds of the plant compared to the nozzle TXA, but the total deposit (sum of the three thirds) were equal between both nozzle models and the application types. The simple addition of insecticide was sufficient to reduce the surface tension and contact angle of the droplet to the surfaces soybean and Parafilm compared to water. The combination of 0.5% mineral oil to the insecticide reduced the contact angle of the droplet deposited on the surface of Parafilm at both application rates, whereas in soybean no mineral oil concentration alter the angle of the drop. The treatement related to application rate of 80 L ha-1 and without mineral oil had the lowest surface tension, but provided the worst spreading drop in soybean leaves. No adjuvant concentration provided effect in the evaporation pendant drop. The insecticide reduced the pH and the adjuvant did not affect this parameter.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico As preocupações sobre a segurança no momento da aplicação de agrotóxicos induzem diversos estudos sobre perdas do produto químico aplicado. Dentre estas perdas, a evaporação e a deriva ganham destaques, sendo que as condições meteorológicas adversas favorecem estas perdas. Com estas preocupações, objetivou-se avaliar a interferência das condições meteorológicas no espectro de gotas produzido pela pulverização hidráulica e estimar as perdas por evaporação durante o trajeto das gotas pulverizadas até o alvo em diferentes condições meteorológicas. Para realização dos trabalhos, um sistema experimental foi construído. Para a análise do espectro de gotas, o sistema foi constituído por: analisador de partículas, ponta hidráulica (Jacto JSF 11002), pulverizador estacionário, aquecedor a gás, túnel de vento, câmara climática, com o objetivo de manter uma condição psicrométrica interna similar ao ar que saía do túnel de vento, bojo e sensores de temperatura e UR. Para a quantificação das perdas, o sistema experimental foi similar, entretanto, sem o analisador de partículas. As condições meteorológicas para ambos os trabalhos foram compreendidas pelos déficits de pressão de vapor (DPV) de 5; 9,4; 20; 30,6 e 35 hPa e velocidades do ar de 2; 3,6; 7,4; 11,2 e 12,8 km h-1. As estatísticas dos trabalhos foram realizadas através do Delineamento Composto Central Rotacional e os dados foram relacionados por meio da Metodologia de Superfície de Resposta. O vento provoca tão acentuada deriva das gotas finas, que afeta consideravelmente o comportamento de todo o espectro de gotas, além de atenuar o efeito do DPV. No entanto, pode-se concluir que gotas mais grossas também podem ser influenciadas pelo vento. O vento favorece a maiores perdas por evaporação, apesar de o DPV ser a variável mais importante neste processo físico. As perdas por evaporação são menores do que o potencial evaporativo do ar. Contudo, há perdas em todas as condições meteorológicas estudadas, mesmo nas consideradas mais favoráveis à pulverização, e em condições piores, foram observadas perdas de até 30%. Assim, deve-se buscar horários do dia com condições meteorológicas mais adequadas, com valores baixos de DPV, para reduzir ao máximo as perdas durante o percurso ponta-alvo. Concerns about security at the time of pesticides application induce several studies of pesticides losses. Within these losses, evaporation and drift are very important, and adverse meteorological conditions favor these losses. The objective of this study is the interference of meteorological conditions on droplets spectrum produced by hydraulic spraying and estimate evaporation losses during the course of sprayed droplets until the target in different meteorological conditions. To carry out these works, an experimental system was built. For the droplet spectrum analysis, the system consisted of: particle size analyzer, nozzle (Jacto JSF 11002), stationary sprayer, gas heater, wind tunnel, climate chamber, for the purpose of maintain an internal psychometric condition similar to the air that was coming out of the wind tunnel, bowl and temperature and RH sensors. To quantify the losses, the experimental system was similar, but without the particle analyzer. The meteorological conditions for both works were comprised by vapor pressure deficits (VPD) of 5, 9.4, 20, 30.6 and 35 hPa and air velocities of 2, 3.6, 7.4, 11.2 and 12.8 km h-1. The work statistics were carried out by using the Central Composite Rotational Design and data were related through the Response Surface Methodology. The wind causes so pronounced drift of the finest droplets that affects the behavior of the entire droplets spectrum, in addition to attenuate the effect of VPD. However, it can be concluded that drift may act on the coarsest droplets. The wind favors higher evaporation losses; however, the VPD is the most important variable on this physical process. Evaporation losses are smaller than the air evaporative potential. However, there are losses in all meteorological conditions studied, even in the most favorable conditions considered to spray, and in the worst conditions, it was observed losses up to 30%. Thus, it is recommended to seek times of the day with appropriate weather conditions, with low values of VPD, to minimize losses during nozzle-target path.

Orientadora: Profa. Dra. Silvia Azucena Nebra de Perez Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Energia, 2016. O etanol representa, atualmente, o biocombustível mais consolidado no mercado nacional com uma porcentagem de 18,4% do consumo energético de transportes. Apesar de apresentar vantagens ambientais quando comparado a combustíveis provenientes de fontes não renováveis, a preocupação ambiental quanto aos resíduos do processo produtivo do etanol se fazem presentes. Dentre estes resíduos, destaca-se a vinhaça, ou vinhoto, produto de fundo da etapa de destilação. Devido a sua alta demanda bioquímica de oxigênio, baixo pH e alta temperatura, a vinhaça apresenta complexidade para sua disposição. Atualmente, sua disposição se da na forma de fertirrigação, que consiste na dispersão da vinhaça na lavoura, irrigando e aproveitando os sais presentes na mesma para fertilização. Entretanto, este procedimento apresenta limitações impostas por normas da CETESB, além de apresentar riscos como saturação de sais no solo e perturbar a biota local. Além disso, a vinhaçaapresenta um alto custo de transporte, tornando sua disposição a longas distancias economicamente inviável. Sendo assim, o presente estudo tem como objetivo a integração de um sistema de concentração e incineração de vinhaça a uma usina de produção de açúcar, etanol e eletricidade. Para esta análise, utilizou-se o simulador Aspen Plus® para simulação da usina sucroalcooleira, sistemas de cogeração, concentração e incineração de vinhaça. Uma primeira análise apresentou que, para o evaporador de múltiplos efeitos com 7 efeitos, seriam necessários 91 kg de vapor saturado a 2,5 bar por tonelada de cana processada valor superior aos 79 kg de vapor excedente obtido pelo sistema de cogeração a 480°C e 65 bar. Entretanto, a etapa de incineração de vinhaça produz 48,3 kg de vapor a 480°C e 65 bar por tonelada de cana processada, indicando que o sistema de incineração de vinhaça, junto ao excedente de vapor, vem a suprir a demanda energética da concentração de vinhaça. Esse sistema produz eletricidade excedente igual a 78,0 kWh/TC ou excedente de bagaço igual a 11,5kg/TC. Para as condições de 520°C e 100 bar, o excedente de eletricidade equivale a 86,5 kWh/TC ou excedente de bagaço igual a 7,3 kg/TC. Quando efetuada a integração térmica, houve redução no consumo de utilidade quente de 56,6% e de 96,7% no consumo de utilidade fria. Por sua vez, a eletricidade excedente foi superior em 14,8% para ambas condições de vapor e pressão no sistema de cogeração. Ethanol, currently, represents the most consolidated biofuel in national market with share of 18,4% in energetic consumption of transportation sector. In spite of presenting environmental advantages in comparison with non-renewable fuels, concernment with ethanol process residues is increasing. Between residues, the vinasse ,or stillage, deserves emphasis, which is the bottom product in distillation process. Vinasse BOD, acid characteristic and high temperature complicate its disposition. Currently vinasse disposition is done by fertirrigation, this method disperses vinasse on crops, irrigating and using vinasse salts to fertilize. However, this procedure has limitations imposed by CETESB regulations, and presents risks such as soil salts saturation. Moreover, vinasse has an expensive transportation cost and long distances disposition are economic unfeasible. Thus, the aim of this study is the integration of vinasse concentration and incineration system to a conventional sugar, ethanol and electricity production process. For this study, Aspen Plus® software was used to simulate sugar and ethanol production process, cogeneration, vinasse concentration and incineration. First, analysis shows that, for a multiple effect evaporator with 7 effects, 91 kg of saturated steam at 2.5 bar per ton of cane processed are necessary as thermal demand. This value is higher than the 79 kg of surplus steam at 480°C and 65 bar per ton of cane processed supplied by cogeneration system. However, vinasse incineration process can generates 48.3 kg of steam at 480°C and 65 bar per ton of sugarcane processed. So, vinasse incineration and steam surplus supply thermal source for vinasse concentration. This scenario generates 78.0 kWh/TC as surplus of electricity or 11.5 kg/TC as bagasse surplus. On the other hand, steam being generated at 520°C and 100 bar, electricity surplus was 86.5 kWh/TC or bagasse surplus was 7.3 kg/TC. With thermal integration, hot utility requirement decreased 56.6% and cold utility decreased 96.7%. Finally, electricity surplus for both steam conditions was 14.8% higher than sugar and ethanol process with vinasse

Quantification of crop consumption is required in water balance studies and applications aimed at increasing water use efficiency by crops. Measurement of hydrological components is costly, particularly soil moisture, evapotranspiration (ET) and percolation. The estimates ET and soil moisture and from meteorological models have advantages for ease of calculation and the possibility of applying in different regions. However, the credibility of these estimation methods depends tests using field measurements under the prevailing culture system. For this to happen it is necessary to know the water consumption of each crop. Soon this work was carried out under field conditions at Embrapa ? Agropecuária Oeste, Dourados-MS, using lysimeter weighing and microlysimeters, in order to determine evapotranspiration (ET), and simple crop coefficients (Kc) and dual coefficient evaporation (Ke) and basal cultivation coefficient (Kcb) to the second corn crop. The ET was measured by weighing lysimeter planted with corn, and microlysimeters that were installed near the determined lysimeter E the difference was determined T. The values of Kc, Ke and Kcb were determined by the ratio of ET, E and T, respectively and the reference evapotranspiration (ET0) estimated by Penman-Monteith method. The values of ETc the second crop of corn grown in the Dourados-MS region are directly influenced by the leaf area, so that the highest values occur in 28 to 97 days after sowing, with total consumption of 362.5 mm during the cycle 140 dias. Os recommended values of Kc in this work are: Kc ini 0.5; Kc mid 1.2; Kc end 0.47. Already Ke values are: Ke ini 0.42; Ke mid 0.27; Ke end 0.55. And Kcb values are: 0.1; 0.9 and 0.1 for initial, middle and final, respectively. It was observed that the values measured in the initial and final stage of the crop for the region are greater than the values provided by FAO Bulletin 56, which justifies the use of these, since the values provided by FAO underestimate the reality. A quantificação do consumo de culturas é requerida em estudos de balanço hídrico e em aplicações que visam aumentar a eficiência de uso de água pelos cultivos. A medida dos componentes hidrológicos é de alto custo, particularmente a umidade do solo, evapotranspiração (ET) e percolação. As estimativas de ET e a umidade do solo e a partir de modelos meteorológicos apresentam vantagens pela facilidade de cálculo e a possibilidade de aplicação em diferentes regiões. No entanto, a credibilidade desses métodos de estimativa depende de testes usando medidas de campo, sob o sistema de cultivo predominante. Para que isso ocorra é necessário o conhecimento do consumo hídrico de cada cultura. Logo, esse trabalho foi realizado em condições de campo, na Embrapa - Agropecuária Oeste, Dourados-MS, utilizando lisímetro de pesagem e microlisímetros, com objetivo de determinar a evapotranspiração (ET), e coeficientes de cultivo simples (Kc) e dual, coeficiente de evaporação (Ke) e coeficiente de cultivo basal (Kcb), para a cultura do milho safrinha. A ET foi medida com lisímetro de pesagem cultivado com milho, e com microlisímetros que foram instalados próximo ao lisímetro determinado E, pela diferença foi determinado T. Os valores de Kc, Ke e Kcb foram determinados pela razão entre ET, E e T, respectivamente, e a evapotranspiração de referência (ET0) estimada pelo método Penman-Monteith. Os valores de ETc do milho safrinha cultivado na região de Dourados-MS foram diretamente influenciados pela área foliar, de modo que os valores mais elevados ocorreram de 28 a 97 dias após a semeadura, apresentando consumo total de 362,5 mm durante o ciclo de 140 dias. Os valores recomendados de Kc neste trabalho são: Kc ini de 0,5; Kc mid de 1,2; Kc end de 0,47. Já os valores de Ke são: Ke ini de 0,42; Ke mid de 0,27; Ke end de 0,55. E os valores de Kcb são: 0,1; 0,9 e 0,1 para as fases inicial, média e final, respectivamente. Observou-se que os valores medidos na fase inicial e final da cultura para a região são maiores que os valores fornecidos pelo Boletim FAO 56, o que justifica a utilização destes, uma vez que os valores fornecidos pela FAO subestimam a realidade. xiii, 61 f

Canopy and aerodynamic conductances (gC and gA) are two of the key land surface biophysical variables that control the land surface response of land surface schemes in climate models. Their representation is crucial for predicting transpiration (λET) and evaporation (λEE) flux components of the terrestrial latent heat flux (λE), which has important implications for global climate change and water resource management. By physical integration of radiometric surface temperature (TR) into an integrated framework of the Penman–Monteith and Shuttleworth–Wallace models, we present a novel approach to directly quantify the canopy-scale biophysical controls on λET and λEE over multiple plant functional types (PFTs) in the Amazon Basin. Combining data from six LBA (Large-scale Biosphere-Atmosphere Experiment in Amazonia) eddy covariance tower sites and a TR-driven physically based modeling approach, we identified the canopy-scale feedback-response mechanism between gC, λET, and atmospheric vapor pressure deficit (DA), without using any leaf-scale empirical parameterizations for the modeling. The TR-based model shows minor biophysical control on λET during the wet (rainy) seasons where λET becomes predominantly radiation driven and net radiation (RN) determines 75 to 80 % of the variances of λET. However, biophysical control on λET is dramatically increased during the dry seasons, and particularly the 2005 drought year, explaining 50 to 65 % of the variances of λET, and indicates λET to be substantially soil moisture driven during the rainfall deficit phase. Despite substantial differences in gA between forests and pastures, very similar canopy–atmosphere "coupling" was found in these two biomes due to soil moisture-induced decrease in gC in the pasture. This revealed the pragmatic aspect of the TR-driven model behavior that exhibits a high sensitivity of gC to per unit change in wetness as opposed to gA that is marginally sensitive to surface wetness variability. Our results reveal the occurrence of a significant hysteresis between λET and gC during the dry season for the pasture sites, which is attributed to relatively low soil water availability as compared to the rainforests, likely due to differences in rooting depth between the two systems. Evaporation was significantly influenced by gA for all the PFTs and across all wetness conditions. Our analytical framework logically captures the responses of gC and gA to changes in atmospheric radiation, DA, and surface radiometric temperature, and thus appears to be promising for the improvement of existing land–surface–atmosphere exchange parameterizations across a range of spatial scales.