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Cocos nucifera (L) or green coco, which belongs to the Palmae family, is a palm tree, originating in Southeast Asia, which was introduced to Brazil in 1553. This study analyzed the drying process of green coconut albumen, using the diffusion model and determined the enthalpy of water sorption of fresh green coconut albumen. For the modeling of the experimental data, the diffusive model (Fick's Second Law) adapted the flat plate geometry for drying kinetics and two mathematical models for the theoretical and empirical isotherms. By modeling nonlinear regression drying, it was possible to obtain the values of the effective diffusion coefficients for each temperature. The temperature increase favored the mass transfer process, so the temperature of 60 °C was more adequate in drying. The GAB and Halsey models presented the best simulation of the experimental data of the isotherms, but because the Halsey model was a more appropriate model for agricultural products, it was chosen, presenting R2 > 0.98 and MSE < 0.032 and, thus, the parameters of it were used to determine the enthalpy of water sorption. The Clausius-Clapeyron equation was applied to a constant moisture content to determine the sorption enthalpy of the green coconut albumen. The most homogeneous points, in terms of energy, were found in the moisture content range of 1.157 to 1.633 kg/kg b.s., where the maximum enthalpy value equal to 338.92 kJ/mol was obtained. Cocos nucifera (L) o coco verde, que pertenece a la familia Palmae, es una palmera, originaria del sudeste asiático, que fue introducida en Brasil en 1553. Este estudio analizó el proceso de secado de la albúmina de coco verde, utilizando el modelo de difusión y determinó la entalpía de sorción de agua de la albúmina de coco verde fresco. Para el modelado de los datos experimentales, el modelo difuso (Segunda Ley de Fick) adaptado a la geometría de la placa plana para la cinética del secado y dos modelos matemáticos para las isotérmicas los teóricos y empíricos. Al modelar el secado de regresión no lineal, fue posible obtener los valores de los coeficientes de difusión efectivos para cada temperatura. El aumento de la temperatura favoreció el proceso de transferencia de masa, por lo que la temperatura de 60 °C fue más adecuada en el secado. Los modelos GAB y Halsey presentaron la mejor simulación de los datos experimentales de las isotérmicas, pero debido a que el modelo Halsey era un modelo más apropiado para los productos agrícolas, se lo eligió, presentando R2 > 0.98 y MSE < 0.032 y, por lo tanto, los parámetros del que se utilizaron para determinar la entalpía de la sorcíon de agua. La ecuación Clausius-Clapeyron se aplicó a un contenido de humedad constante para determinar la entalpía de sorción del albúmina de coco verde. Los puntos más homogéneos, en términos de energía, se encontraron en el rango de contenido de humedad de 1.157 a 1.633 kg/kg p.s., donde se obtuvo el valor máximo de entalpía igual a 338,92 kJ/mol. O Cocos nucifera (L.) ou coco verde, que pertence à família Palmae, é uma palmeira, originária do Sudeste asiático, que foi introduzida no Brasil em 1553. Este estudo analisou o processo de secagem do albúmen do coco verde, através do modelo de difusão e determinou a entalpia de sorção de água do albúmen do coco verde in natura. Para a modelagem dos dados experimentais foram utilizados, o modelo difusivo (Segunda Lei de Fick) adaptado a geometria de placa plana para cinética de secagem e dois modelos matemáticos para as isotermas os teóricos e empíricos. Através da modelagem da secagem por regressão não linear foi possível obter os valores dos coeficientes de difusão efetiva para cada temperatura. O aumento da temperatura favoreceu o processo de transferência de massa, assim a temperatura de 60 °C se mostrou mais adequada na secagem. Os modelos GAB e Halsey apresentaram a melhor simulação dos dados experimentais das isotermas, sendo escolhido o modelo de Halsey por ser um modelo mais apropriado para produtos agrícolas, apresentando R2 > 0,98 e MSE < 0,032 e, dessa forma, utilizaram-se os parâmetros do mesmo para a determinação da entalpia de sorção da água. Aplicou-se a equação de Clausius-Clapeyron a um teor de umidade constante para determinar a entalpia de sorção do albúmen do coco verde. Os pontos mais homogêneos, em termos de energia, foram encontrados na faixa de teor de umidade de 1,157 a 1,633 kg/kg b.s., onde foi obtido o valor máximo de entalpia igual a 338,92 kJ/mol.

Spondias mombin L. is a fruit native to Brazil, there is a variation of the native species in the Cerrado. Its fruits are used in the production of food for the manufacture of jams, ice cream and juices and the leaves are used in folk medicine to treat inflammatory diseases.The objective was to analyze the thermodynamic behavior and properties of powdered cashew pulp at different temperatures during the desorption process. The analysis was performed using the dynamic-gravimetric method. Cajá fruits with water activity between 16.96 and 57.43 were used for thermodynamic analysis. Desorption of the thin layer of the fruit was observed at different temperatures (10, 20, 30 and 40 ° C) and water activity levels, ranging from 0.17 to 0.57, until the product reached equilibrium moisture content in the specified air condition. The thermodynamic properties of the cajá pulp were affected by the temperature and humidity content. The isokinetic theory can be proven for the desorption process and this is controlled by enthalpy. The desorption of water in cajá fruits is a non-spontaneous process. Spondias mombin L. es una fruta nativa de Brasil, hay una variación de las especies nativas en el Cerrado. Sus frutos se usan en la producción de alimentos para la fabricación de mermeladas, helados y jugos y las hojas se usan en la medicina popular para tratar enfermedades inflamatorias. El objetivo fue analizar el comportamiento termodinámico y las propiedades de la pulpa de anacardo en polvo a diferentes temperaturas durante el proceso de desorción. El análisis se realizó utilizando el método dinámico-gravimétrico. Se utilizaron frutos de Cajá con actividad de agua entre 16.96 y 57.43 para el análisis termodinámico. La desorción de la capa delgada de la fruta se observó a diferentes temperaturas (10, 20, 30 y 40 ° C) y niveles de actividad del agua, que van desde 0,17 a 0,57, hasta que el producto alcanzó un contenido de humedad de equilibrio. en el aire acondicionado especificado. Las propiedades termodinámicas de la pulpa de cajá se vieron afectadas por el contenido de temperatura y humedad. La teoría isocinética se puede probar para el proceso de desorción y esto se controla mediante la entalpía. La desorción de agua en los frutos de cajá es un proceso no espontáneo. Spondias mombin L. é um fruto nativo do Brasil, há uma variação da espécie nativa no Cerrado. Seus frutos são utilizados na produção de alimentos para fabricação de geléias, sorvetes e sucos e as folhas são utilizadas na medicina popular para tratar doenças inflamatórias. Objetivou-se analisar o comportamento termodinâmico e as propriedades da polpa de cajá em pó em diferentes temperaturas durante o processo de dessorção. A análise foi realizada pelo método dinâmico-gravimétrico. Os frutos de cajá com atividade de água entre 16,96 e 57,43 foram usados para as análises termodinâmicas. A dessorção da camada fina do fruto foi observada em diferentes temperaturas (10, 20, 30 e 40° C) e níveis de atividade da água, variando de 0,17 a 0,57, até o produto chegar ao teor de umidade de equilíbrio na condição de ar especificada. As propriedades termodinâmicas da polpa de cajá foram afetadas pelo teor de temperatura e umidade. A teoria isocinética pode ser comprovada para o processo de dessorção e esta é controlada pela entalpia. A dessorção de água em frutos de cajá é um processo não espontâneo.

Orientador: José de Alencar Simoni Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química Resumo: O objetivo desse trabalho foi desenvolver uma estratégia didática experimental de modo a evidenciar didaticamente que a primeira e a segunda lei da termodinâmica apresentam consistência interna. Para isso, constantes de equilíbrio em alguns processos foram avaliadas em função da temperatura, para se determinar a variação de entalpia e a mesma variação de entalpia foi medida diretamente num calorímetro isoperibólico. Os seguintes processos foram estudados: 1- Entalpia de vaporização de líquidos: No caso da água, obteve-se uma entalpia de vaporização, 44,4 kJ·mol-1, um valor próximo da literatura que é de 43,9 kJ·mol-1, mas não foi possível determinar essa grandeza por calorimetria. Para etanol, acetona e éter etílico, todos os valores de entalpia foram obtidos por calorimetria e pela segunda lei e os resultados foram coincidentes entre e com a literatura. 2- Entalpia de dissolução de KNO3 (próximo da saturação) em água: Os resultados foram coincidentes entre si e com o da literatura: ?dissH = 28,3 kJ·mol-1, 28,2 kJ·mol-1 e 27,3 kJ·mol-1, pela segunda lei, calorimetria e literatura, respectivamente. 3- Entalpia de ionização do ácido acético: O valor de entalpia foi de -3,2 kJ·mol-1, obtido pela segunda lei, 1,0 kJ·mol-1, obtido por calorimetria e 0,40 kJ·mol-1, o valor da literatura. Observa-se uma discrepância grande entre os resultados aqui obtidos e também do obtido pela segunda lei em relação ao esperado. Embora o erro percentual da entalpia medida pelo calorímetro seja elevado, o valor absoluto da grandeza é muito pequeno, o que justificaria essa diferença, 4- Entalpia de adsorção de ácido acético em carvão ativo em meio aquoso: O valor médio da entalpia de adsorção, ?adsH = -3,3 kJ·mol-1 evidencia um processo exotérmico para uma interação fraca. Esse resultado é bem diferente, numericamente, daquele obtido pela segunda lei, ?adsH= -45 kJ·mol-1, embora ambos sejam exotérmicos. Nesse caso, acredita-se que a hipótese mais provável para essa discrepância seja uma inadequação do uso da constante de ajuste de Langmuir como variável da equação de van¿t Hoff, para se calcular a variação de entalpia de adsorção. É possível que a variável entalpia tenha conotações diferentes em ambos os métodos. Esse caso merece uma atenção maior, já que é largamente utilizado na literatura Abstract: The objective of this work was to develop an experimental didactic strategy in order to show an internal consistency between the first and second law of thermodynamics. For this, equilibrium constants in some processes were evaluated as a function of temperature in order to determine the enthalpy change and that same enthalpy change was measured directly in an isoperibolic calorimeter. The following processes were studied: 1. Enthalpy of vaporization of liquids: in the case of water, a vaporization enthalpy, 44.4 kJ·mol-1 was obtained, a value close to the literature, 43.9 kJ·mol-1, therefore was not possible to determine this grandity by calorimetry. For ethanol, acetone and ethyl ether, all enthalpy values were obtained by calorimetry and by the second law and the results were concordant with each other literature. 2 - Enthalpy dissolution of KCl (near saturation) in water: the results were coincident with each other and with the literature: ?dissH = 28.3 kJ·mol-1, 28.2 kJ·mol-1 and 27.3 kJ·mol-1, by the second law, calorimetry and literature, respectively. 3- Enthalpy of ionization of acetic acid: the enthalpy value was -3.2 kJ·mol-1, obtained by the second law, 1.0 kJ·mol-1, obtained by calorimetry and 0.40 kJ·mol-1, the value of the literature. A large discrepancy is observed between the results obtained here and also that obtained by the second law in relation to the expected one. Although the percentage error of the enthalpy measured by the calorimeter is high, the absolute value of the quantity is very small, which would justify this difference. 4. Enthalpy of adsorption of acetic acid in active carbon in aqueous medium: the average value of the enthalpy of adsorption, ?adsH = -3.3 kJ·mol-1 shows an exothermic process for a weak interaction. This result is quite different, numerically, from that obtained by the second law, ?adsH = -45 kJ·mol-1, although both are exothermic. In this case, it is believed that the most likely hypothesis for this discrepancy is an inadequacy of the use of the Langmuir adjustment constant as a variable of the van't Hoff equation to calculate the adsorption enthalpy change. It is possible that the enthalpy variable has different connotations in both methods. This case deserves greater attention, since it is widely used in the literature Mestrado Físico-Química Mestra em Química CAPES 834/0001-08

Orientador: Rogerio Custodio Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química Resumo: Métodos compostos são uma classe amplamente conhecida pela proposta de oferecer uma metodologia simples, composta majoritariamente por cálculos de custo reduzido que, através de etapas de correção, são capazes de equiparar seus resultados à cálculos de altíssimo nível. Teorias Gaussian n ou simplesmente Gn fazem parte desta classe e calculam a energia de átomos e moléculas a partir do modelo geral apresentado pela equação: E_final= E_ref.+ ?E_Correlação + ?E_Base +?E_Difusa + ?E_Polarização +E_HLC + E_SO Estas etapas de cálculo são realizadas através de geometrias previamente otimizadas. Erros de aproximadamente 2,0 kcal mol-1 em relação aos resultados experimentais é uma das razões da popularidade destes métodos. Estes erros são obtidos para propriedades como entalpias de formação, energias de atomização, afinidades eletrônicas, energias de ionização e afinidades protônicas. O projeto desenvolvido teve como objetivo estudar a influência das frequências vibracionais e das otimizações de geometria nos cálculos de entalpias de formação. Essas avaliações foram realizadas através da variação dos níveis de teoria, funções de base e da utilização de fatores de escalamento vibracionais seletivos nos cálculos de frequência. Resultados mostraram que a adição de funções difusas e de polarização nas etapas de otimização de geometria e frequência podem diminuir em até 40% os erros relativos de hidrocarbonetos e hidrocarbonetos substituídos. Outras reduções puderam ser observadas com o emprego de níveis de teoria distintos, entretanto, em menor extensão. Estudos realizados em relação aos fatores de escalamento vibracionais indicaram que novas perspectivas devem ser levadas em consideração para suas determinações e que o tratamento apresentado na literatura pode não fornecer os melhores resultados. O procedimento abordado no presente trabalho mostrou que estes fatores exibem relação linear com os erros de entalpia de formação, possibilitando a aquisição de erros nulos quando um fator de escalamento ótimo é empregado Abstract: Composite methods ae well-known computational simple methodologies capable of providing accurate results from corrections obtained at lower level calculations. Gaussian n theories or simply Gn belong to this class of methods and the energy of atoms and molecules are calculated from the general equation: E_final= E_ref. + ?E_Correlation + ?E_Basis + ?E_Difuse + ?E_Polarization +E_HLC + E_SO These steps are calculated using previously optimized geometries. Mean absolute errors of approximately 2.0 kcal mol-1 with respect to experimental data is one of the reasons for the popularity of these methods. These errors are obtained for properties such as enthalpies of formation, atomization energies, electron affinities, ionization energies, and proton affinities. The objective of this study was to analyze the influence of vibrational frequencies and geometry optimization on the enthalpies of formation. These evaluations were carried out by changing the levels of theory, basis functions, and the use of selective vibrational scaling factors in the frequency calculations. Results showed that the addition of diffuse and polarization functions in the geometry and frequency optimization steps can decrease relative errors of substituted hydrocarbons and hydrocarbons by up to 40%. Other improvements were observed using different levels of theory, but not so significant. Our analysis on the vibrational scaling factors indicated that new perspectives should be considered and the treatment from the literature may not necessarily yield the best results. The procedure discussed in the present work showed that these factors are linear with respect to the enthalpy of formation errors, providing the determination of null errors when an optimal scaling factor is employed Mestrado Físico-Química Mestre em Química CAPES 88887.373207/2019

A presença de sais no petróleo ocasiona grandes problemas operacionais relacionados à corrosão, uma vez que estes acabam formando ácido clorídrico no processo de separação do óleo bruto. Com o intuito de amenizar os efeitos de corrosão ácida, aminas podem ser adicionadas no topo das colunas para agir como neutralizantes. Porém, dependendo das condições operacionais e da quantidade de amina adicionada, pode ocorrer a deposição de cloridratos de aminas, promovendo a corrosão sob depósito. Assim, o conhecimento da pressão de sublimação desses sólidos é de extrema importância para especificar as condições de operação e o melhor desempenho destes aditivos no processo. Dentro desse contexto, o objetivo deste trabalho é determinar as pressões e entalpias de sublimação de cloridratos de aminas com a técnica termogravimétrica. Devido às dificuldades encontradas para obtenção de dados precisos de pressão em baixas temperaturas, uma extensão ao método termogravimétrico foi proposta, tornando possível medir pressões na ordem de 1 0,5 Pa. As substâncias estudadas foram: brometo de amônio, cloreto de amônio, cloridrato de etanolamina, cloridrato de metilamina, cloridrato de piridina, cloridrato de trimetilamina e dicloridrato de n-(1- naftil)etilenodiamina. Resultados de pressão e entalpia de sublimação alcançados com ácido benzoico, brometo de amônio e cloreto de amônio foram validados com dados da literatura Para os demais sólidos estudados, não há muitos dados disponíveis na literatura. No entanto, como a reação de sublimação do cloreto de amônio é análoga à dos demais cloridratos de amina, as entalpias de sublimação puderam ser comparadas e os resultados encontrados foram satisfatórios. Por fim, para uma melhor aplicabilidade dos resultados obtidos, uma equação de Clausius-Clapeyron modificada foi utilizada para correlacionar os dados medidos. Uma ótima correlação foi possível para todos os sais estudados, com coeficiente de correlação sempre superior a 0,97. The presence of salts in petroleum causes operational problems related to corrosion, due to the fact that they end up forming hydrochloric acid in the crude oil separation process. In order to mitigate the effects of acid corrosion, amines can be added at the top of the columns to act as neutralizers. However, depending on the operational conditions and the amount of amine added, a deposition of amine hydrochlorides may occur, promoting under-deposit corrosion. Thus, the knowledge of the sublimation pressure of these salts has an extreme importance in trying to predict and to optimize the performance of the additives in the process. Within this context, the purpose of this study is to determine pressure and enthalpy of sublimation of amine hydrochlorides with the thermogravimetric technique. Due to the difficulties encountered to obtain precise pressure data at low temperatures, an extension of the thermogravimetric method was proposed, enabling to measure sublimation pressures in the order of 1 0,5 Pa. The substances studied were: ammonium bromide, ammonium chloride, ethanolamine hydrochloride, methylamine hydrochloride, pyridine hydrochloride, trimethylamine hydrochloride and n-(1-naphthyl)ethylenediamine dihydrochloride. Results of pressure and enthalpy of sublimation obtained with benzoic acid, ammonium bromide and ammonium chloride were validated using literature data. For other solids investigated in this study, experimental data is scarce in the literature. However, as the sublimation reaction of ammonium chloride is analogous to the others amine hydrochlorides, enthalpies of sublimation could be compared with the results found. Since similar values were observed, the results were considered satisfactory. Finally, the measured data were correlated using a modified Clausius-Clapeyron equation. A good correlation was possible for all salts studied, with correlation coefficient always higher than 0.97.

Submitted by LILIAN FACHIN LEONARDO BETIOL null (lilianfacleo@hotmail.com) on 2016-12-04T18:12:23Z No. of bitstreams: 1 Tese - Formatada (1) Corrigida.pdf: 1975637 bytes, checksum: a2ca74a2f726452b217e860e0c11c866 (MD5) Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-12-06T13:52:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 betiol_lfl_me_sjrp.pdf: 1975637 bytes, checksum: a2ca74a2f726452b217e860e0c11c866 (MD5) Made available in DSpace on 2016-12-06T13:52:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 betiol_lfl_me_sjrp.pdf: 1975637 bytes, checksum: a2ca74a2f726452b217e860e0c11c866 (MD5) Previous issue date: 2016-11-21 As isotermas de sorção tornaram-se importantes para prever o comportamento da cinética de secagem e as condições de armazenamento de resíduos da indústria alimentícia. O conhecimento de tal propriedade é útil para projetar equipamentos ou operações para fins de armazenamento ou processamento. O bagaço quando é apenas descartado, representa um desperdício de matéria prima, de compostos orgânicos com categoria bioquímica definida (proteínas, açúcares, ceras, graxas, resinas), que poderia ser aproveitada. Dentro deste contexto, a presente pesquisa teve como objetivo caracterizar quimicamente o bagaço de mandioca e fazer a determinação experimental das isotermas de sorção destes resíduos da indústria de fécula, além de calcular a entalpia e entropia, temperatura media harmônica e calor isostérico de adsorção. Para isso, o teor de umidade de equilíbrio nas isotermas de sorção, de bagaço de mandioca, foi determinado utilizando o método gravimétrico estático nas temperaturas de 20 a 80 °C. Modelos teóricos e empíricos foram usados para representar os valores experimentais das isotermas de sorção, sendo que o modelo de GAB foi o que apresentou os melhores ajustes. Utilizando o modelo de GAB foi possível determinar o calor isostérico de adsorção como função do teor de umidade. A teoria da compensação foi confirmada pela relação linear entre entalpia e entropia. Maiores valores de temperatura isocinética do que a temperatura harmônica reforçam a teoria da compensação e sugeriram que a adsorção de água pelo bagaço de mandioca é considerado um processo conduzido pela entalpia. The sorption isotherms become important to predict the drying kinetics behavior and waste storage conditions of the food industry. The knowledge of such property is useful for designing equipment or operations for storage or processing. The bagasse is only when discarded, is a waste of raw materials, organic compounds with defined biochemical category (proteins, sugars, waxes, greases, resins), which could be harnessed. Within this context, this study aimed to chemically characterize the Cassava Bagasse and make the experimental determination of the sorption isotherms of these starch industry waste and calculates the enthalpy and entropy, harmonic average temperature and isosteric heat of adsorption. For this, the equilibrium moisture content in the sorption isotherms of cassava bagasse was determined using the gravimetric static method in temperatures 20-80 ° C. Theoretical and empirical models were used to represent the experimental values of sorption isotherms, and the GAB model was the one that presented the best fit. Using the GAB model was possible to determine the isosteric heat of adsorption and moisture content of the function. The theory of compensation was confirmed by the linear relationship between enthalpy and entropy. Isokinetic higher temperature values than the harmonic temperature reinforce the theory of compensation and suggested that the adsorption of water by mancioca bagasse and considered one of enthalpy driven process.

Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia do Ambiente apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra. O aquecimento global, associado à elevada dependência nos combustíveis fósseis e ao crescente consumo energético, provocou situações dramáticas e impactes ambientais, bem como impactes socio-económicos. No sentido de inverter este cenário surgiram as energias renováveis para produção de energia eléctrica e para reduzir a dependência do petróleo, do carvão, etc., os quais são altamente poluentes e estão nos limites das suas reservas. Neste contexto surge o estudo da Energia Geotérmica. Esta energia, que se encontra no subsolo, tem-se afirmado como uma das alternativas, mas com fraco crescimento, quando comparado com outras energias renováveis. O aproveitamento da energia geotérmica, quer seja de alta entalpia, para produção de energia eléctrica, de baixa entalpia para usos directos ou de muito baixa entalpia para climatização de edifícios, tornase solução evidente, eficaz e rentável face a energias renováveis como a solar ou a eólica, uma vez que pode ser utilizada em continuidade. A energia geotérmica é já bastante usada mundialmente, mas ainda requer incentivos para um maior desenvolvimento em muitos países. No nosso país, apenas na ilha de S. Miguel nos Açores há produção de electricidade de forma significativa através da energia geotérmica, e no Continente basicamente apenas há aproveitamentos dos pólos termais para efeitos de climatização. Este estado insípido de Portugal na utilização da Energia Geotérmica, exige um grande impulso, principalmente a Energia Geotérmica de Baixa Entalpia e de Muito Baixa Entalpia, para que possam ter um papel de destaque no contributo para o mix energético nacional. Com esta dissertação pretende-se contribuir para a divulgação da Energia Geotérmica de Baixa Entalpia e de Muito Baixa Entalpia como alternativa sólida às energias primárias para produção de energia eléctrica, aquecimento e climatização de edifícios. The Earth global warming, associated with the high dependence on fossil fuels and the ever growing energy consumption, caused dramatic situations and environmental impacts, as well as socio-economic impacts. To reverse this scenario, the use of renewable energy for production must be considered in order to reduce the dependence on oil, coal, etc, which are highly polluting and are within the limits of its reserves. In this context, the study of Geothermal Energy emerges. This energy contained in the Earth underground has established itself as one of the alternatives, but with a feeble growth up to now, when compared with other renewable energy. The use of geothermal energy, whether it be High-Enthalpy, for production of electrical energy, Low- Enthalpy, for direct uses, or Very Low Enthalpy, for buildings air conditioning, becomes an obvious, efficient and cost effective solution, compared to renewable energy such as solar or wind, since it can be used in continuity. Geothermal energy is already widely used worldwide, but it still requires incentives for greater development in many countries. In Portugal, there is electricity production only in the S. Miguel Island in the Azores, and in the Continent there is only exploitation of thermal poles. This insipid state of Portugal in concerning the use of geothermal energy requires a big boost, especially Energy Low and Very Low Enthalpy Geothermal, so that they can have a major role in contributing to the national energy mix. This dissertation aims at contributing for spreading the Geothermal Energy of Low and Very Low Enthalpy as a solid alternative to the primary energies for the production of electricity, heating and cooling of buildings.

Made available in DSpace on 2017-07-21T18:53:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Polyana Silveia Hornung.pdf: 3542822 bytes, checksum: 8024b84822411cfd8c223c8836b7d0d8 (MD5) Previous issue date: 2014-08-06 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior The starch in its native form does not always have the appropriate physicochemical properties for processing. The chemical and physical changes has been widely studied in order to promote change in these characteristics. The work aimed to study the effects of ultraviolet radiation-induced oxidation of cassava starch. Cassava starch samples were oxidized with sodium hypochlorite and hydrogen peroxide in combination with exposure to ultraviolet light for 1 hour action. The samples were analyzed by Thermogravimetry and Derivative Thermogravimetry (TG / DTG), Differential scanning calorimetry (DSC), Viscoamilograph Analysis (RVA), X Ray Diffraction Powder, Non-contact Atomic Force Microscopy method (NC-AFM) and Color characteristics were analyzed by Reflectance Spectrophotometry. The modified samples showed higher thermal stability compared to the sample of cassava starch unmodified. The results of DSC of the samples modified with H2O2 showed little influence on the enthalpy of gelatinisation, but the modification with sodium hypochlorite considerably decreased the enthalpy of gelatinisation. Similarly, there was a decrease of the peak viscosity and final viscosity and setback, demonstrating the high degree of modification which occurred by treatment with NaClO. The micro-images revealed a significant increase of depressions and projections for the samples treated with NaClO and significant changes were obtained in the mean diameter of the granules of treated samples with H2O2. The two oxidation processes altered the relative crystallinity of the starch samples. The Colorimetry confirmed the bleaching action of NaClO and the mild action of H2O2. Therefore, the two-way modification had effects on the properties of cassava starch. Os amidos podem ser provenientes de diferentes fontes botânicas mas, em sua forma nativa possuem algumas propriedades que nem sempre são adequadas às necessidades industriais.Assim, muitas alterações podem ser realizadas de diferentes maneiras, cujas propriedades físico-químicas podem tornar-se adequadas para o seu uso. As modificações químicas e físicas vem sendo muito estudadas a fim de promover a alteração destas características. O presente trabalho teve como objetivo estudar os efeitos da radiação ultravioleta na oxidação induzida de amido de mandioca. Amostras de amido de mandioca foram oxidadas com hipoclorito de sódio e peróxido de hidrogênio em ação combinada à exposição à luz ultravioleta por 1 hora. As amostras foram analisadas por Termogravimetria e Termogravimetria Derivada (TG/DTG), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Análise Viscoamilográfica (RVA), Difração de raios X pelo método do pó, Microscopia de Força Atômica pelo método não contato (NC-AFM) e as características de Cor foram analisadas por Espectrofotometria de Refletância. As amostras modificadas demonstraram maior estabilidade térmica em relação à amostra de amido de mandioca não modificada. Os resultados de DSC das amostras modificadas por H2O2 demostraram pouca influência sobre a entalpia de gelatinização, mas a para a modificação por hipoclorito de sódio diminuiu significativamente a. Da mesma forma, ocorreu a diminuição dos valores de viscosidade de pico e viscosidade final e setback, demonstrando o alto grau de modificação ocorrida pelo tratamento por NaClO. As micro-imagens revelaram um aumento significativo das depressões e saliências para as amostras tratadas por NaClO e alterações expressivas foram obtidas no diâmetro médio dos grânulos das amostras tradadas por H2O2. Os dois processos oxidativos alteram a cristalinidade relativa das amostras de amido. A colorimetria confirmou a ação de branqueamento do NaClO e a ação branda do H2O2. Portanto, as duas vias de modificação exerceram efeitos sobre as propriedades do amido de mandioca.

Made available in DSpace on 2017-07-21T18:53:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tiago Andre Denck Colman.pdf: 2275498 bytes, checksum: 7e32b023c4865edb06d349d33b4c809d (MD5) Previous issue date: 2013-05-07 Samples of acid-modified and oxidised untreated cassava starch were exposed to microwave radiation for periods of five, ten and fifteen minutes. Immediately after these exposure periods the temperature of each starch sample was measured, which was at a maximum of 135 °C. All samples were analysed by thermogravimetry and derivative thermogravimetry (TG/DTG); differential scanning calorimetry (DSC); rapid viscoamylographic analysis (RVA); X-ray diffraction powder, and non-contact atomic force microscopy (NC-AFM). Colour characteristics were determined by reflectance spectrophotometry. Thermal behaviour, gelatinisation temperature, enthalpy, and paste and structural properties were determined. Viscosity gradually decreased with increasing exposure to microwaves for the samples of untreated and oxidised starch samples. The acid-modified starch failed to show pasting properties during all the periods of exposure to radiation. The relative degree of crystallinity (%) increased with the acid-modification and decreased with increasing exposure time to microwave radiation. The micro images obtained by NC-AFM showed a gradual increase in the diameter of the granules of the acid-modified and oxidised starches; for the samples of untreated starch no significant variation was observed in the granule diameter after exposure to microwaves. Reflectance spectrophotometry showed that there was a progressive change in colour due to the microwave action causing a trend mainly to yellow for all the studied samples. Amostras de amido de mandioca nativo, ácido-modificado e oxidado foram expostas a radiação de micro-ondas pelos tempos de cinco, dez e quinze minutos. Imediatamente após a exposição, foi medida a temperatura de cada uma das amostras de amido, que foi de no máximo de 135 ºC. Todas as amostras foram analisadas por Termogravimetria e Termogravimetria Derivada (TG/DTG), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Análise Viscoamilográfica (RVA), Difração de raios X em pó, microscopia de força atômica, pelo método não-contato (NC-AFM) e as características de cor foram determinadas por espectrofotometria de refletância. O comportamento térmico, temperaturas de gelatinização, entalpia e propriedades de pasta e estruturais foram determinados. A viscosidade diminuiu gradualmente com o aumento a exposição as micro-ondas para as amostras de amido nativo e oxidado e as amostras de amido ácido-modificado deixaram de apresentar propriedades de pasta em todos os tempos de exposição a radiação. O grau de cristalinidade relativa (%) aumentou com a modificação ácida e diminuiu proporcionalmente ao aumento de tempo de exposição as micro-ondas. As microimagens obtidas através da NC-AFM revelaram um aumento gradual no diâmetro dos grânulos dos amidos ácido-modificado e oxidado e para as amostras de amido nativo não foi observada variação significativa no diâmetro dos grânulos com a exposição as micro-ondas. A espectrofotometria de reflectância demonstra que ocorreu uma alteração na cor pela ação das micro-ondas progressivamente causando principalmente a tendências para amarelo para todas as amostras estudadas.

O estudo das propriedades termodinâmicas propor-ciona o conhecimento da afinidade do sorvente pela água e da espontaneidade do processo de sorção, sendo importante para projetar equipamentos de secagem. Este trabalho visou a determinar e avaliar as propriedades termodinâmicas, para diferentes teores de água de equilíbrio em grãos de milho, utilizando-se o método estático indireto. O experimento foi desenvolvido em Rio Verde (GO), utilizando-se grãos de milho da cultivar AG 7088, com teor inicial de água de 23,3% (base seca - b.s.), os quais foram submetidos a secagem (40ºC), até atingirem teor de água de 14,4% (b.s.). Concluiu-se que as propriedades termodinâmicas foram influenciadas pelo teor de água, o calor isostérico integral de dessorção aumentou com o decréscimo do teor de água de equilíbrio, o processo de dessorção do milho da cultivar AG 7088 foi controlado pela entalpia e a energia livre de Gibbs foi positiva para as temperaturas estudadas, com aumento ao longo do processo de dessorção, demonstrando ser um processo não espontâneo. The study of thermodynamic properties provides knowledge on the sorbent affinity for water and spontaneity of the sorption process, being important to design drying equipments. This study aimed at determining and evaluating the thermodynamic properties of different equilibrium moisture contents in maize grains, by using the indirect static method. The experiment was conducted in Rio Verde, Goiás State, Brazil, with maize grains (AG 7088 cultivar) presenting an initial moisture content of 23.3% (dry basis - d.b.), which were dried (40ºC) to achieve the moisture content of 14.4% (d.b.). It was observed that the thermodynamic properties were influenced by moisture content, the integral isosteric heat of desorption increased with the decrease in the equilibrium moisture content, the desorption process of the AG 7088 maize cultivar was controlled by enthalpy and the Gibbs free energy was positive for the temperatures evaluated, increasing along the desorption process, showing to be a non-spontaneous process.

A β-galactosidase é uma enzima importante que atua na hidrólise da lactose, podendo ser empregada na obtenção de alimentos destinados a consumidores intolerantes a esse dissacarídeo. A levedura Kluyveromyces marxianus apresenta bom rendimento de crescimento, além de ser um micro-organismo seguro em aplicações industriais, e tem sido utilizada para produção da enzima por cultivo submerso. A β-galactosidase obtida foi fracionada com sulfato de amônio e caracterizada quanto a temperatura e pH ótimos, estabilidade térmica, valores D e z, e parâmetros cinéticos e termodinâmicos. A temperatura e pH ótimos foram de 45-50 °C e 7,0, respectivamente. A energia de ativação da reação enzimática foi de 9,8 kcal.mol-1 e da reação de desativação, 64,2 kcal.mol-1. Os valores de Km e Vmax obtidos foram de 3,7 mM e 99,0 U.mL-1, respectivamente. A energia livre de Gibbs reduziu com o aumento de temperatura, sendo a enzima mais estável a 30 °C (∆G* = 106,8 kJ.mol-1). A entalpia foi de 313,04 kJ.mol-1 e a entropia 0,68 kJ.mol-1.k-1. O valor D confirmou que a enzima foi mais estável em temperaturas próximas de 30 °C (D = 11.513,0 min) e o valor z foi de 5,8 °C. β-galactosidase is an important enzyme that acts on lactose hydrolysis and can be used to obtain food for consumers intolerant to this disaccharide. The yeast Kluyveromyces marxianus presents a good growth yield, is a safe microorganism for industrial applications and has been used for enzyme production using the submerged process. The β-galactosidase obtained was fractionated with ammonium sulphate and characterized with respect to its optimum temperature and pH, thermal stability and its D and z values, as well as its kinetic and thermodynamic parameters. The optimum temperature and pH were 45-50 °C and 7.0, respectively. The activation energy and the deactivation reaction of the enzymatic reaction were, respectively, 9.8 kcal.mol-1 and 64.2 kcal.mol-1. The Km and Vmax values obtained were 3.7 mM and 99.0 U.mL-1, respectively. The Gibbs free energy decreased with increasing temperature and the enzyme was more stable at 30 °C (∆G* = 106.8 kJ.mol-1). The enthalpy was 313.04 kJ.mol-1 and entropy 0.68 kJ.mol.k-1. The D value confirmed that the enzyme was more stable at temperatures around 30 °C (D = 11,513.0 min) and the z value was 5.8 °C.

Drying of agricultural products at high temperatures can be simulated by mathematical models, which intend to describe the drying process close to commercial patterns. They are based on simultaneous heat and mass transfer between the product that is losing moisture, and the air that is supplying energy to the process. All models use these balances, never allowing values of relative humidity of the air to be greater than 100%. However, it has not been common to evaluate air enthalpy, which should not have significant variation during the entire process, accepted as adiabatic. In this work, a mathematical model is proposed for fixed-bed corn (Zea mays L.) drying simulation, according to the Michigan State University (MSU) model. In the numerical solution, the enthalpy of the drying air was maintained constant as a quantitative physical indicator for correction of the heat and mass exchange in each step of the process, in order to obtain more real evaluations in all drying stages, and in the results for final moisture of the grain. As a result, greater space and time intervals for the simulation were possible. The simulation was validated by comparisons with literature results.

O objetivo neste trabalho foi determinar as temperaturas mínima, ótima e máxima para a germinação de sementes de Lotus subbiflorus Lag. utilizando-se como parâmetros a porcentagem, a velocidade, a frequência, a entropia informacional de germinação e a entalpia líquida de ativação. O experimento foi realizado em dois lotes com quatro subamostras, cada uma de 100 sementes, e os dados obtidos foram submetidos à análise de variância e ao teste de Tukey. Foram utilizadas oito temperaturas constantes (0, 5, 10, 15, 20, 25, 30 e 35 °C) com a presença de fotoperíodo. Esta espécie germina numa faixa de temperatura com valores mínimos entre 0 e 5°C, ótimos entre 15 e 20 ºC e máximos entre 30 e 35 °C. A velocidade de germinação apresentou-se linearmente dependente da temperatura. Os maiores valores de velocidade de germinação, que ocorreram entre 15 °C e 20 °C abaixo e acima desta faixa decresceram significativamente. Os menores valores de entropia informacional ocorreram entre 15 e 20 °C, mostrando maior sincronização do processo germinvatio nessas temperaturas. O ponto mínimo da entalpia foi atingido a 278 K e o máximo, a 303 K e 290,5 K, ponto no qual a curva cruzou o eixo da abscissa. The objective of this research was to determine the minimal, optimal and maximal temperatures for seed germination of Lotus subbiflorus Lag., using germination percentage, speed, frequency, informational entropy and enthalpy of activation of germination. The experiment was carried out in two lots with four replicates of 100 seeds each. The data were submitted to variance analysis and means were compared by Tukey’s test. Eight constant temperatures (0, 5, 10, 15, 20, 25, 30 and 35 °C) and light exposition (darkness and 8 h of light plus 16 h of darkness) were used. This species of seed germinates in a temperature range of minimal values between 0 and 5 °C, optimal values between 15 and 20 °C and maximal values between 30 and 35 °C. Germination rate was temperature dependent. The highest values of speed germination, occurring between 15 and 20 °C below and above this range germination speed had a significant reduction. The lowest values of informational entropy occurred between 15 and 20 °C, showing a higher synchronization of germination process in these temperatures. The enthalpy value of the system was calculated, reaching its minimum point at 278 K, and its maximum, at 303 K; the point at which the curve crossed the absciss axis was 290.5 K.

Orientador: Artur Zaghini Francesconi Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química Resumo: Neste trabalho foram obtidos dados experimentais da entalpia molar em excesso em função da composição das soluções líquidas binárias contendo 1-nonanol ou 1-decanol e acetonitrila a (298,15, 303,15 e 308,15) K e pressão atmosférica utilizando um calorímetro de solução Parr 1455 modificado. O modelo ERAS e a teoria PFP foram aplicados na tentativa de correlacionar os dados experimentais. Todas as soluções estudadas apresentaram valores positivos para a entalpia molar em excesso em todo o intervalo de composição. Os resultados de entalpia molar em excesso aumentam com o aumento da temperatura e do número de átomos de carbono do álcool. O modelo ERAS e a teoria PFP descrevem satisfatoriamente o comportamento da entalpia molar em excesso dos sistemas estudados Abstract: In this work, experimental excess molar enthalpies ( ) of binary liquid mixtures containing 1-nonanol, or 1-decanol + acetonitrile have been determined as a function of composition at (298.15, 303.15 and 308.15) K and atmospheric pressure using a modified 1455 Parr solution calorimeter. The solution model ERAS and the PFP theory were applied with the attempt of correlating the experimental data. E m H All the studied systems showed values of excess molar enthalpy positive over the whole composition range. The results of excess molar enthalpy increase with the temperature and with the number of carbons in the alkanol chain. The solution model ERAS and the PFP theory were able to describe the main features the behavior of excess molar enthalpy for the studied systems Mestrado Sistemas de Processos Químicos e Informática Mestre em Engenharia Química

Estudou-se o emprego da resina PUROLITE S-930 como substrato para a remoção de níquel e cobalto de soluções sulfúricas. Experimentos de adsorção com diferentes razões [Ni]/[Co] mostraram uma maior seleção da resina em soluções mais ricas em níquel (Ni 600 mg/L - Co 800 mg/L). Isotermas de adsorção mostraram um aumento na capacidade de adsorção da resina em temperaturas mais elevadas (q max Ni 0,28 mol/L, a 70ºC e q max Co 0,18 mol/L, a 60ºC). Os valores de ∆H indicaram uma fisiossorção endotérmica. Para modelar a cinética de carregamento da resina, em leito fixo, utilizou-se o modelo de difusão superficial homogênea (Homogeneous Surface Diffusion Model - HSDM). Os resultados mostram um bom ajuste ao modelo, com k f = 5,2x10-6 m/s e D S = 4,5x10-12 m²/s, indicando que o carregamento da resina baseia-se em difusão na camada-limite e difusão nos poros da resina. A study concerning the resin PUROLITE S-930 as a substrate to remove nickel and cobalt from sulphuric solution is herein presented. The influence of nickel and cobalt concentrations was studied, and the results have shown a greater selection of the resins for solutions rich in nickel (Ni 600 mg/L - Co 800 mg/L). The adsorption isotherms showed an increase in the resin adsorption capacity at higher temperatures (q max Ni 0.28 mol/L, at 70ºC and q max Co 0.18 mol/L, at 60ºC). The enthalpy values suggested endothermic physisorption. The Homogeneous Surface Diffusion Model (HSDM) was chosen for modeling the adsorption kinetics of metals in a fixed-bed column. The results showed good agreement with the model. Both, k f = 5.2x10-6 m/s and D S = 4.5x10-12 m²/s indicated that resin loading is based on transport through the boundary layer and porous diffusion in the resin.

A secagem de produtos agrícolas é largamente utilizada no mundo para o controle e a manutenção da qualidade dos produtos agrícolas. O objetivo do presente trabalho foi modelar o processo de secagem e obter os parâmetros termodinâmicos de frutos de café (Coffea Arabica L.), cultivar Catuaí Amarelo, para três diferentes condições de temperatura e umidade relativa (35 ºC e 32,1%; 45 ºC e 15,7%; e 55 ºC e 10,2%). Foram utilizados frutos de café colhidos manualmente com teor inicial de água de 1,25 (b.s.) e submetidos à secagem até atingirem o teor médio de 0,13 (b.s). Seis modelos matemáticos usualmente utilizados para a representação do processo de secagem de produtos agrícolas foram ajustados aos dados experimentais. A segunda lei de Fick foi utilizada para obter os coeficientes de difusão dos frutos de café por meio da cinética da secagem. A energia de ativação para a secagem dos frutos de café, bem como a entropia, entalpia e energia livre de Gibbs, foram obtidas. O modelo de Midili modificado foi o que melhor representou o fenômeno de secagem de frutos de café. Os valores do coeficiente de difusão obtidos foram 2,99 x 10-11, 2,39 x 10-11 e 5,98 x 10-11 m² s-1 para as temperaturas de 35, 45 e 55 ºC, respectivamente. A entalpia diminuiu com o aumento da temperatura do ar de secagem, bem como a entropia. A energia livre de Gibbs aumentou com o aumento da temperatura. The aim of the present work was to model the drying process and to obtain the thermodynamic parameters of coffee beans (Coffea arabica L.), cultivar Catuaí Amarelo, for three different conditions of temperature and relative humidity (35 ºC and 32.1 %; 45 ºC and 15.7 %; 55 ºC and 10.2 %). Coffee beans were hand picked with an initial moisture content of 1.25 (d.b.) and dried to a mean moisture content of 0.13 (d.b.). Six mathematical models commonly used to represent the drying process of agricultural products were fit to the experimental data. Fick's second law was used to obtain the diffusion coefficients of coffee beans using the drying kinetics. The activation energy for the drying process of coffee beans, as well as the entropy, enthalpy and Gibbs free energy were determined. The modified Midili model best represented the drying phenomenon of coffee beans. The calculated diffusion coefficients were 2.99 x 10-11, 2.39 x 10(11) and 5.98 x 10-11 m² s-1, to the temperatures of 35, 45 and 55 ºC, respectively. Enthalpy decreased with the increase in the drying air temperature, as well as the entropy. The Gibbs free energy increased with the temperature.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:33:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-09-21Bitstream added on 2014-06-13T18:45:24Z : No. of bitstreams: 1 gomesfilho_js_dr_jabo.pdf: 765540 bytes, checksum: 15848770f797f69a1af286f79d7dc8d4 (MD5) Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Quatro experimentos foram conduzidos para avaliar o efeito do sombreamento artificial e da pintura dos telhados na melhoria do conforto térmico de modelos reduzidos simulando galpões avícolas. Em todos os experimentos foram utilizadas coberturas com telha de fibrocimento, novas, sem cimento amianto, com 4,0mm de espessura. O Experimento 1 foi realizado na Universidade Estadual do Maranhão (UEMA), câmpus de São Luís, onde foram testados cinco tipos de coberturas: 1- sem tela, sem pintura (STSP – controle); 2- com tela a 0,05m de altura da telha, sem pintura (CT5SP); 3- com tela a 0,05m de altura da telha, com pintura (CT5CP); 4- com tela a 0,08m de altura da telha, sem pintura (CT8SP) e 5- com tela a 0,08m de altura da telha, com pintura (CT8CP). Foram determinados o Índice de Temperatura de Globo Negro e Umidade (ITGU), a Carga Térmica de Radiação (CTR) e a Entalpia Específica (H). As colheitas das variáveis meteorológicas (temperaturas de globo negro, de bulbo seco, de bulbo úmido e velocidade do vento) foram realizadas durante 12 dias experimentais (04 a 15 de nov. de 2009) às 10:00, 12:00, 14:00 e 16:00 horas. O tipo de cobertura CT5SP foi o que apresentou os melhores valores para ITGUcorr (79,81) e H (78,84 KJ.Kg-1 de ar seco). O melhor resultado para CTRcorr foi apresentado pelo tratamento CT5CP (480,12 W.m-2). O Experimento 2 foi realizado na Universidade Estadual Paulista (UNESP), câmpus de Jaboticabal, onde foram testados os mesmos tipos de coberturas do Experimento 1. As colheitas e registro das variáveis meteorológicas foram realizadas por 40 dias (13 de fev. a 24 de mar. de 2010), nos mesmos horários do Experimento 1. O tipo cobertura que proporcionou menor resultado para o ITGU (83,86) e H (86,41 KJ.Kg-1 de ar seco) foi o CT8CP. A menor CTR (549,52 W.m-2) foi verificada na cobertura CT5CP. O Experimento 3 objetivou verificar o efeito de dois tipos de telas... Four experiments were conducted to assess the effect of shading and painting of roofs improving thermal comfort in reduced models of poultry houses. In all the experiments were used with roofing cement tile, new, no asbestos cement, with 4.0 mm thick. The first experiment was conducted at the Universidade Estadual do Maranhão (UEMA), campus of São Luís, where were tested five types of coverage: 1 - no shading, no paint (STSP - control), 2 - with shading 0.05 m in height tile, unpainted (CT5SP) 3 - with shading 0.05 m in height tile with painting (CT5CP) 4 - with shading 0.08 m in height tile, unpainted (CT8SP) and 5 – with shading 0.08 m height of the tile with painting (CT8CP). Were evaluated the index of black globe temperature and humidity (BGTHI), the Heat Load (HL) and the specific enthalpy (H). The readings of meteorological variables (black globe temperature, dry bulb, wet bulb temperatures and wind speed) were measured during 12 experimental days (from nov. 4th to 15th, 2009) at 10:00, 12:00, 14: 00 and 16:00 hours. The type of coverage CT5SP had the lowest values for BGTHI (79,81) and H (78,84 KJ.Kg-1 dry air). The best result for CTRcorr (480,12 W.m-2) was presented by treatment CT5CP. The second experiment was conducted at Universidade Estadual Paulista (UNESP), campus of Jaboticabal, where were tested the same types of coverages of Experiment 1. The collection and recording of meteorological variables were performed for 40 days (from feb. 13th to 24th, 2010), at the same times of Experiment 1. The type coverage that provided smaller results for the BGTHI (83,86) and H (86,41 KJ.Kg-1 dry air) was CT8CP. The lower HL (549,52 W.m-2) was verified with the coverage CT5CP. The third experiment aimed at assessing the effect of two types of shading screens (50 and 80%) on the thermal comfort... (Complete abstract click electronic access below)

A secagem de produtos agrícolas é largamente utilizada no mundo para o controle e a manutenção da qualidade dos produtos agrícolas. O objetivo do presente trabalho foi modelar o processo de secagem e obter os parâmetros termodinâmicos de frutos de café (Coffea Arabica L.), cultivar Catuaí Amarelo, para três diferentes condições de temperatura e umidade relativa (35 ºC e 32,1%; 45 ºC e 15,7%; e 55 ºC e 10,2%). Foram utilizados frutos de café colhidos manualmente com teor inicial de água de 1,25 (b.s.) e submetidos à secagem até atingirem o teor médio de 0,13 (b.s). Seis modelos matemáticos usualmente utilizados para a representação do processo de secagem de produtos agrícolas foram ajustados aos dados experimentais. A segunda lei de Fick foi utilizada para obter os coeficientes de difusão dos frutos de café por meio da cinética da secagem. A energia de ativação para a secagem dos frutos de café, bem como a entropia, entalpia e energia livre de Gibbs, foram obtidas. O modelo de Midili modificado foi o que melhor representou o fenômeno de secagem de frutos de café. Os valores do coeficiente de difusão obtidos foram 2,99 x 10-11, 2,39 x 10-11 e 5,98 x 10-11 m2 s-1 para as temperaturas de 35, 45 e 55 ºC, respectivamente. A entalpia diminuiu com o aumento da temperatura do ar de secagem, bem como a entropia. A energia livre de Gibbs aumentou com o aumento da temperatura. The aim of the present work was to model the drying process and to obtain the thermodynamic parameters of coffee beans (Coffea arabica L.), cultivar Catuaí Amarelo, for three different conditions of temperature and relative humidity (35 ºC and 32.1 %; 45 ºC and 15.7 %; 55 ºC and 10.2 %). Coffee beans were hand picked with an initial moisture content of 1.25 (d.b.) and dried to a mean moisture content of 0.13 (d.b.). Six mathematical models commonly used to represent the drying process of agricultural products were fit to the experimental data. Fick's second law was used to obtain the diffusion coefficients of coffee beans using the drying kinetics. The activation energy for the drying process of coffee beans, as well as the entropy, enthalpy and Gibbs free energy were determined. The modified Midili model best represented the drying phenomenon of coffee beans. The calculated diffusion coefficients were 2.99 x 10-11, 2.39 x 1011 and 5.98 x 10-11 m2 s-1, to the temperatures of 35, 45 and 55 ºC, respectively. Enthalpy decreased with the increase in the drying air temperature, as well as the entropy. The Gibbs free energy increased with the temperature.

Este trabalho visa contribuir para o conhecimento dos consumos de energia em uma planta típica de produção de biodiesel. A energia consumida no processo de produção de um combustível deve ser compatível com aquela por ele disponibilizada em suas utilizações. Assim, avaliou-se a energia térmica teórica em kJ/kg envolvida na produção de uma unidade de massa de biodiesel comparando-a com o seu poder calorífico inferior (PCI). Às operações unitárias deste processo, foram aplicados os balanços de materiais e de energia como método para calcular a carga térmica em cada operação para determinar o consumo de energia. Para tanto foi necessário encontrar uma fórmula molecular representativa para o óleo e uma para o biodiesel, com cálculos partindo da massa molar de cada um. A aplicação dos cálculos do balanço de entalpia em algumas operações unitárias dependia dos valores das entalpias de formação do óleo e do biodiesel, que foram calculadas pelo princípio de Hess, através das reações de combustão. O consumo de vapor da planta de biodiesel foi calculado através da massa de vapor consumida em todo o processo sendo comparada com o consumo de biodiesel necessário para a produção desse vapor. O processo analisado consome 25% do biodiesel produzido para gerar suas necessidades de aquecimento, confirmando a utilização do biodiesel como combustível em termos energéticos. This work aims at contributing to the knowledge of energy consumption in a typical plant of biodiesel production. The energy consumed in the production of fuel must be compatible to the one available in its updating. Therefore, the theoretical thermal energy involved in the production of a biodiesel mass unit in kJ/kg has been evaluated compared to its lower heat value (LHV). To the unitary operations of this process, the balance of materials and energy has been applied as a method to calculate the thermal charge in each operation to determine the energy consumption. To do so, it was necessary to find representative molecular formulas for both oil and biodiesel, with calculations based on the molar mass of each. The application of the calculations of the enthalpy balance in some unitary operations depended on the values of the formation enthalpies of oil and biodiesel, which have been calculated through the principle of Hess, by means of the reactions of combustion. The consumption of steam from the biodiesel plant has been calculated through the steam mass consumed all over the process being compared to the necessary consumption of biodiesel to produce this steam. The analyzed process consumes 25% of the biodiesel produced to generate its heating necessities, confirming the use of biodiesel as fuel in energy terms.

O objetivo do presente estudo foi avaliar os amidos de milho normal, ceroso e com alto teor de amilose, fabricados pela National Starch, por meio da determinação das suas características físico-químicas, morfológicas, térmicas e reológicas. O amido de milho com alto teor de amilose (AM) apresentou teor de amilose igual a 71%, sendo que os valores obtidos para o amido de milho normal (M) e o amido de milho ceroso (AP) foram de 27,8 e 1,8%, respectivamente. Traços de proteína e lipídios foram encontrados nas amostras. O amido de milho ceroso apresentou maior viscosidade máxima e uma menor tendência à retrogradação, se comparado ao amido de milho normal. O amido AP apresentou menor entalpia de gelatinização, como pode ser observado nas análises de calorimetria exploratória diferencial (DSC), na qual a temperatura de gelatinização foi de 75 °C e o ΔH de 3,34 J.g-1, e também na análise de RVA (Rapid Visco Analyser), em que a temperatura de pasta foi de 71 °C. Apresentando, dessa forma, valores inferiores aos verificados para os outros amidos. O valor do ΔH de retrogradação do amido AP, mostrou-se 25,8% inferior ao ΔH do amido M. O amido AM apresentou o valor de 26,38 J.g-1, demonstrando o maior envolvimento da molécula de amilose no processo de retrogradação. Isso também foi evidenciado pela medida da força dos géis: o gel de AM apresentou força 99,18% superior, retrogradando mais que os outros amidos. As análises de difração de raio X mostraram que os amidos de milho normal e ceroso apresentaram um padrão de difração do tipo A e o amido de milho com alto teor de amilose apresentou padrão do tipo B. The objective of this work was to evaluate normal, waxy, and high amylose corn starches from National Starch, through the determination of the physicochemical, morphological, thermal, and rheological properties. The high amylose corn starch (AM) presented amylose content of 71%, and the value of this component for the normal (M) and waxy (AP) corn starch was 27.8 and 1.8%, respectively. Traces of protein and lipids were observed in all samples. The waxy corn starch presented higher peak viscosity and lower tendency to retrogradation when compared with the normal corn starch. The (AP) starch presented the lowest gelatinization enthalpy. This can be observed in the DSC analysis, in which the gelatinization temperature obtained was 71 °C and the enthalpy was 3.34 J.g-1. In the RVA analysis, the paste temperature was also equal to 71 °C. The retrogradation enthalpy of AP starch was 25.8% lower than the M starch. The AM starch presented a retrogradation enthalpy value equal to 26.38 J.g-1 validating the higher interaction of amylose molecule on the retrogradation process. This was also observed in the force of gels, in which the AM gel presented force 99.18% higher than other starches. The normal and waxy corn starches presented A X-ray diffraction pattern and the high amylose starch presented B X-ray diffraction pattern determined by X-ray diffraction analysis.

Determinaram-se as propriedades termodinâmicas (entalpia diferencial, entropia diferencial, entalpia integral e entropia integral) do amido de rizomas do lírio-do-brejo (Hedychium coronarium) por meio de isotermas de adsorção de água. As isotermas foram determinadas em atividades de água no intervalo de 0,11 a 0,84, sob temperaturas que variaram de 30 a 50 °C. A Equação de GAB, que se ajustou bem às isotermas experimentais, foi utilizada para estimar as propriedades termodinâmicas de adsorção. As isotermas apresentaram ligeira inversão, indicando a precença de amido danificado. A entalpia diferencial e a entropia diferencial aumentaram com a diminuição da umidade de equilíbrio e correlacionaram entre si confirmando a compensação química linear. Um modelo exponencial do tipo Y = b.e(a/Xe) descreveu adequadamente a dependência destas propriedades diferenciais ao teor de umidade de equilíbrio. A entalpia integral e a entropia integral aumentaram continuamente com o teor de umidade de equilíbrio, porém com valores negativos para a entropia integral. Estas propriedades termodinâmicas de adsorção de água demonstraram que o amido extraído dos rizomas do lírio-do-brejo possui baixa higrocopicidade apesar da ocorrência de grânulos de amido danificados.

Orientador: Edison Bittencourt Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica Resumo: 0 mercado atual procura por materiais que apresentem boas propriedades ópticas, que satisfaçam os consumidores e os usuários em geral e que sejam de fácil manuseio e processabilidade. No geral, um polímero deve apresentar boas propriedades ópticas, resistência ao impacto e dureza, compatíveis com o seu uso como lentes oftálmicas. O processo de fabricação de lentes oftálmicas poliméricas por muito tempo foi feito por meio de processos térmicos (cura térmica, processo que ainda é usado), levando cerca de 20 horas ou mais na obtenção de lentes que não apresentassem problemas de trincas por diferença de propriedades no corpo da lente. Dessa forma a introdução da tecnologia de cura pela luz ultravioleta (UV) permitiu a obtenção de materiais com a mesma característica e até superiores aquelas obtidas através da cura térmica e com a vantagem da diminuição do tempo de processo, diminuindo de horas para minutos, resultando também em redução dos custos. Neste trabalho foram utilizados os monômeros e oligômeros listados a seguir: metil metacrilato de metila (MAM), 1,6-Hexanediol diacrilato (HDDMA), diacrilato uretano alifático tetrafuncional (Ebecryl 5129) e diacrilato epóxi bisfenol-A (Ebecryl 3700) e em cada formulação foi aplicado um sistema de fotoiniciadores (nomes comerciais) compostos por Darocur 1173, Irgacure 184, Irgacure 1300, Irgacure 2959 e Irgacure 250 e Irgacure 819. Os sistemas de fotoiniciadores foram formulados a base de 3% p/p sobre cada formulação, seguindo as orientações dos fornecedores e de resultados experimentais obtidos ao longo deste estudo, sendo o tempo de cura da formulação de 7 minutos. Foram analisadas as propriedades mecânicas relevantes que uma lente deve apresentar, entre elas, dureza e resistência ao impacto. Foram determinadas também as temperaturas de transição vítrea obtidas da formulação, e a resistência ao calor. Foram comparados com os diversos fotoiniciadores, e realizado um estudo inicial da cinética, bem como medidas as entalpias e conversões resultantes da polimerização na temperatura de trabalho de 100°C, utilizando-se um fotocalorímetro diferencial de varredura (DPC). Abstract: The current market calls for materials presenting good optical properties which satisfy consumers and users in general and that can be easily handled and processed. Generally, a polymer must present good optical properties, impact resistance and hardness - all compatible in their use as ophthalmic lenses. For quite a long period of time, ophthalmic lenses manufacturing had been achieved by means of thermal processes (thermal curing), taking up to 20 hours to obtain lenses free of cracking and/or processing errors. In this manner, the introduction of ultraviolet light curing technology has allowed the production of materials with equal and even superior characteristics than those obtained through thermal curing, and with advantages in processing time (reduced from hours to minutes), as well as costs, which were also reduced. The following monomers and oligomers were utilized in this study: methyl methacrylate (MAM), 1,6-Hexanediol diacrylate (HDDMA), diacrylate tetra functional aliphatic urethane (Ebecryl 5129) and epoxy diacrylate bisphenol A (Ebecryl 3700-20 t). A system of photoinitiators composed by darocur 1173, Irgacure 184, Irgacure 1300, Irgacure 2959, Irgacure 250 and Irgacure 819 have been applied in each formulation. The photoinitiators systems have been formulated on a 3% p/p basis, following suppliers orientations and experimental results obtained throughout this study, with a 7-minute formulation curing time. The main mechanical properties a lens must present, such as acceptable harness and impact resistance, were analyzed in the study. Vitreous transition temperature, heat resistance and the evaluation of the photoinitiators in kinetics have been analyzed and studied, as well as the evolution of enthalpy during a 100°C polymerization process and formulation conversions by differential photocalorimetry distinguishing (DPC). Doutorado Ciência e Tecnologia de Materiais Doutor em Engenharia Química

This work describes novel materials based on pure iron oxide and iron oxide/niobia composite to produce a magnetic adsorbent. These materials were prepared with synthetic iron oxide and characterized by powder XRD, SEM, FTIR, TPR and Mossbauer spectroscopy. Results showed that the main iron oxides formed were goethite (aFeOOH) and maghemite (gFe2O3) with small particle size. The iron oxide and iron oxide/niobia composite showed high adsorption ability for organic compounds. The positive enthalpy indicated an endothermic adsorption process suggesting physical adsorption.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-06-01Bitstream added on 2014-06-13T20:01:03Z : No. of bitstreams: 1 capitao_rc_dr_sjrp.pdf: 1458333 bytes, checksum: fd4e34f8fc16fc7f141646298640bdcc (MD5) Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) A hemoglobina (Hb) e uma proteina tetramerica cuja principal funcao e o transporte de oxigenio. As moleculas de O2 se ligam cooperativamente a proteina, com afinidade crescente com a saturacao. O favorecimento a energia de ligacao se deve a mudanca da estrutura quaternaria da proteina, ou seja, da conformacao T de baixa afinidade para a conformacao R de alta afinidade, induzida pela ligacao do ligante. Decorrente desta mudanca conformacional ha um aumento da area de superficie proteica acessivel ao solvente (ASA), na transicao do estado totalmente desoxigenado (T) para o estado totalmente oxigenado (R). Esta variacao de ASA pode ser medida, em solucao, utilizando-se o metodo de estresse osmotico (COLOMBO et al., 1992). Neste trabalho, determinamos o numero de moleculas de agua ( nw) que se liga a diferentes especies de Hb na transicao desoxiHb oxiHb. Este valor varia de especie para especie, e dentro de cada especie e maior na presenca de NaCl do que na ausencia deste sal. A ligacao preferencial do anion cloreto a conformacao T da Hb altera sua estrutura terciaria, o que reflete em mudancas no valor de nw de oxigenacao medidos na ausencia e na presenca deste anion. Como referenciado, os valores de nw de oxigenacao foram determinados em solucao pelo metodo de estresse osmotico, isto e, a partir da determinacao da dependencia de P50 com a atividade de agua (aw). Mostramos que diferentes especies de Hb, em diferentes condicoes de solucao, alem de terem valores de nw de oxigenacao distintos, apresentam valores diferentes de H de oxigenacao ( Hobservado). Os valores de nw e de Hobservado, determinados para as especies de Hb Equina adulta (HbEq), Bovina adulta (HbBovad) e fetal (HbBovfet) em diferentes condicoes experimentais, em conjunto com valores de nw e Hobservado para as hemoglobinas das especies Humana (HbA0) e do molusco Scapharca inaequivalvis (HbI)... Hemoglobin (Hb) is a tetrameric protein whose main function is oxygen transport. Four O2 molecules bind cooperatively to the protein. The cooperative stepwise increasing in O2-affinity with protein saturation is bound to the change in the protein's quaternary structure from the low O2- affinity conformation (T-state) to the high O2-affinity conformation (R-state) induced by ligand binding. Upon the T'R transition, the water accessible surface area (ASA) of the protein increase, with a consequent binding of extra water molecules to the protein. The change in hydration associated with the ASA can be determined in solution using the osmotic stress method (COLOMBO et al., 1992). In this work, we determined the number of water molecules ( nw) that bind to different Hb specie in the T'R transition. This value changes from specie to specie, and is larger in presence of NaCl than in absence for all specie. In this work we had also determined the enthalpy change of Hb oxygenation ( Hobs) for the different specie and at varied conditions where the value of nw of oxygenation were observed to vary. nw and Hobs values determined for the Equine adult (HbEq), Bovine adult (HbBovad) and fetal (HbBovfet) Hb in different experimental conditions, and nw and Hobs values previously determined for Human (HbA0) and for the mollusk Scapharca inaequivalvis (HbI) hemoglobins, we correlated and analyzed in order to determine the enthalpy and entropy changes associated with the binding of extra water molecules to the newly exposed protein surface upon oxygenation. We have found that 'ÂHsol, the heat change of protein hydration, is approximately -0,57Kcal/mol.H2O. This parameter represents the enthalpic cost of protein hydration in aqueous solution. The entropic cost, ÂSsol, was estimated as approximately -2,89cal/mol.K.H2O. At 298K, the free energy...(Complete abstract click electronic access below)

Para misturas nas quais existem interações entre moléculas diferentes aparece um parâmetro energético de interação ajustável na relação das variáveis. As grandezas termodinâmicas de excesso dão informação qualitativa dos possíveis tipos de interação. Duas grandezas importantes neste sentido são o volume de excesso e a entalpia de excesso. Neste artigo se estudam diferentes métodos, regressão com mínimos quadrados e por minimização do valor absoluto e relativo dos resíduos, para determinar a possibilidade de aplicação dos mesmos no cálculo de parâmetros de interação molecular em modelos termodinâmicos de soluções. Usam-se dados experimentais de volume molar de excesso para todo o intervalo de frações molares de 10 sistemas binários formados por acetonitrila + um álcool primário (do metanol ao n-decanol). Comparam-se os valores calculados e os dados experimentais das grandezas, e são feitas análises dos resultados. For mixtures in which exist interactions between differents molecules, in the relationship of the variables appears an energetic adjustable parameter of interaction. The thermodynamic properties of excess give qualitative information of the possible types of interaction. Two important properties in this sense are the excess volume and excess enthalpy. In this paper different methods are studied, regression with least squares and by minimizing absolute and relative residues, to determine their possibilities of application to evaluate molecular interaction parameters in thermodynamic models of solutions, using experimental data of excess molar volume for the whole composition ranges of 10 binary systems of molar fractions formed by acetonitrile + primary alcohol (from metanol to n-decanol). The calculated values and the experimental data of the properties are compared, and the comparative results are analyzed.

The calorimetric experiments based on technique breaking ampoule were carried out by measuring of the heat of solution of alcohol in isotonic solution (NaCl 0.10 M) and alcohol in suspension of Sc at 298 K. From these data the enthalpy of interaction alcohol with suspension of Sc (DtrsH°) was calculate by Hess law. In this study, the results indicate that the enthalpy of interaction of aliphatic alcohol (C2-C8) with suspensions of Sc is a process exothermic and becomes more exothermic with increasing of -CH2 group of alcohol in range -1,14 to -4,0 kJ.mol-1. We concluded that enthalpy of interaction shows a linear relationship with increasing of alcohol's lipophilicity, in agreement with Traube's rule.