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Modelagem de equilíbrio líquido-líquido, líquido-vapor e líquido-líquido-vapor para sistemas binários, ternários, quaternários e pseudo-quaternários, envolvendo a produção de biodiesel; Modeling of liquid-liquid, liquid-vapor and liquid-liquid-vapor equilibria for binary, ternary, quarternay and pseudo-quaternary systems involving biodiesel production
Larissa Peixoto Cunico
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#Biodiesel#Equilibrio de fase#Equlibrio quimico#Programação linear#Biodiesel#Phase equilibrium#Chemical equilibrium#Linear programming
A demanda mundial por energia cresce a cada ano. Essa demanda pode atingir níveis que os recursos atuais de combustíveis fósseis não podem sustentar. Neste contexto, os biocombustíveis surgem como uma fonte crescente de energia primária, aumentando a oportunidade de pesquisa e desenvolvimento de tecnologia a níveis animadores. Uma importante questão relacionada com o desenvolvimento destes biocombustíveis é o equilíbrio de fases entre seus componentes. Este trabalho investiga o equilíbrio líquido-vapor (ELV) de sistemas binários e o equilíbrio líquido-líquido (ELL) de sistemas ternários e quaternários, além do equilíbrio líquido-líquido-vapor (ELLV) de sistemas ternários, compostos por óleo vegetal, álcool, glicerina e éster, envolvidos na produção do biodiesel. O modelo desenvolvido também é capaz de predizer o equilíbrio químico e de fases para vários tipos de óleos vegetais na produção de biodiesel. Para tanto houve a necessidade da estimativa das propriedades físicas destes vários componentes e uma busca por métodos de predição através de contribuição de grupos foi realizada para as propriedades físicas não encontradas na literatura. A minimização da energia de Gibbs foi utilizada para calcular cada fase presente em uma determinada condição de pressão e temperatura...
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Método da minimização da energia de Gibbs para a modelagem do equilíbrio químico e de fases no processo reacional do biodiesel; Method of minimization of Gibbs energy for the modeling of simultaneous chemical and phase equilibrium in reaction system for biodiesel production process
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#Biodiesel#Otimização#Equilíbrio químico#Gibbs#Energia livre de#Biodiesel#Optimization#Gibbs Energy#Chemical and Phase Equilibrium
O presente trabalho tem como objetivo o estudo e aplicação da metodologia da minimização da energia de Gibbs no sistema para o cálculo do equilíbrio de fases, com e sem reação química, para o sistema reacional do biodiesel, utilizando técnicas de otimização global aliadas ao software GAMS, ferramenta computacional utilizada nesta pesquisa. Desse modo, diferentes algoritmos para o cálculo do equilíbrio químico e de fases foram desenvolvidos na forma de programação não-linear para testar diferentes casos de estudo; o primeiro caso envolve apenas a formação de possíveis fases líquidas, e são comparados alguns dados disponíveis na literatura de sistemas contendo os componentes presentes na formação do biodiesel com os resultados obtidos mediante a minimização da função de Gibbs; o segundo caso, equilíbrio de fases com reação química, envolve a formação de uma possível fase vapor e possíveis fases liquidas; dessa forma foi simulada a reação de transesterificação de óleos vegetais para produção de biodiesel, fazendo alguns testes em que são considerados pseudo-componentes e outros em que não. Desse modo foram utilizados os modelos termodinâmicos NRTL, UNIQUAC e UNIFAC para a representação das fases líquidas...
Análise de equilíbrio, cinética química da ignição térmica e propagação de chama plana laminar de misturas de hidrocarbonetos leves com ar
Cancino, Leonel Rincón
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: xxii, 185 f.| il., grafs., tabs.
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#Engenharia mecânica#Equilibrio quimico#Cinetica quimica#Hidrocarbonetos#Combustão
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica; Este trabalho analisa aspetos da cinética e do equilíbrio químico da combustão de hidrocarbonetos alifáticos saturados e insaturados, exemplificados por metano, acetileno, propano e butano, com ar. Foram analisados os estados de equilíbrio para os produtos de combustão adiabática a pressão constante em toda a faixa de inflamabilidade dos sistemas reagentes. Para a análise do equilíbrio químico foram empregados dois códigos computacionais amplamente reconhecidos na literatura, Stanjan e NASA-CEA. Ambos os códigos empregam o método do potencial do elemento para a determinação dos estados de mínima energia livre de Gibbs no sistema reagente, quantificando as composições das diferentes espécies químicas envolvidas nos processos. Na análise de cinética química, resolveu-se a combustão em reator perfeitamente misturado e em chama plana laminar com reagentes pré-misturados. Foram também empregados dois códigos reconhecidos na literatura, Cantera e ChemKin. Estes códigos empregam o método de Newton para a solução do sistema de equações algébricas obtidas da discretização em diferenças finitas das equações de transporte. Foram utilizados seis mecanismos cinéticos para as diferentes simulações (o mais completo contendo 1205 reações elementares entre 127 espécies químicas e 5 elementos químicos)...
A importância de recursos didáticos no estudo do equilíbrio químico: simulações computacionais e atividades laboratoriais
Louro, Carolina Cristóvão
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#Química -- Ensino secundário. -- Práticas pedagógicas#Física -- Ensino secundário. -- Práticas pedagógicas#Equilíbrio químico -- Actividades laboratoriais#Equilíbrio químico -- Simulações computacionais#Equilíbrio químico -- Recursos didácticos
Simulações computacionais e atividades laboratoriais constituem um recurso didático fundamental para a aprendizagem de diversos conceitos nas áreas das ciências, nomeadamente no Equilíbrio Químico. É preocupante a desmotivação/insucesso dos nossos alunos em alguns conteúdos principalmente naqueles que se apresentam mais abstratos. As atividades desenvolvidas através de simulações e em laboratórios proporcionam um maior envolvimento e participação dos alunos, promovendo a utilização de um raciocínio organizado, baseado na formulação e teste de conjeturas, na generalização e na argumentação, o que pode contribuir para que melhorem não só as suas competências a nível da Física e da Química, como também a nível de outras áreas. Neste sentido, o presente estudo pretende investigar estratégias baseadas em simulações computacionais e atividades laboratoriais, com o objetivo de promover o desenvolvimento conceptual dos alunos acerca do tema Equilíbrio Químico, estimulando o espírito de investigação/descoberta e favorecendo, gradualmente, o pensamento científico, contribuindo desta maneira para a construção do seu conhecimento. Para substanciar a investigação foram desenvolvidas algumas simulações computacionais na temática do Equilíbrio Químico...
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Formação docente: conhecimento do conteúdo específico. Se eu não entendo, como posso explicar?; Teaching formation: knowledge of the specific content. If I do not understand, as I can explain?
#Química#Equilíbrio químico#Formação docente#Química - Formação de professores#Chemical equilibrium#Teacher formation#Chemistry
Este estudo propõe investigar e analisar as aprendizagens dos futuros professores de Química sobre Equilíbrio Químico, identificando suas dificuldades e condicionantes em uma universidade pública do estado de Minas Gerais. Para subsidiar este trabalho, recorreu-se à pesquisa qualitativa, que se consolidou em um estudo de caso, que envolveu a análise de questionários, entrevistas semiestruturadas e planos de aula elaborados pelos alunos. Foram investigados 47 licenciandos matriculados em disciplinas sobre ensino de Química, mais especificamente, nas disciplinas de Prática de Ensino, Instrumentação para o Ensino de Química e metodologia de Ensino de Química. A análise dos dados revelou que o ensino do tópico sobre Equilíbrio Químico na formação inicial de professores é orientado (por grande parte dos formadores) de modo mecânico, reprodutivo, enfatizando muito mais o caráter repetitivo do que seu potencial para a construção de conceitos. Ficou evidenciado que os alunos detêm dificuldades com a conceituação de Equilíbrio Químico, com a aplicação das regras de Le Chatelier e em relação ao equilíbrio em meio aquoso, o que possibilita a proposição de situações de ensino que favorecem abordagens superficiais sobre o tema no Ensino Médio. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT; This study had as purpose to investigate and to analyze the learning of the Chemistry pre-service teachers on chemical equilibrium identifying their difficulties to develop it...
Avaliação de métodos de contribuição de grupos sobre o desempenho da Equação de Peng-Robinson na avaliação do equilíbrio químico e de fases envolvendo triglicerideos, ésteres e glicerol
Arvelos, Sarah
#Engenharia Química#Biodiesel#Métodos de contribuição de grupos#Análise termodinâmica#Group contribution methods#Cubic-plus-association#Thermodynamic analysis
O biodiesel substitui total ou parcialmente o diesel de petróleo e é um produto renovável. As reações de transesterificação vêm sendo utilizadas para a produção de biodiesel a partir dos triglicerídeos presentes em óleos vegetais. Esta reação consiste de forma global na reação de uma molécula de triglicerídeo com três moléculas de álcool tendo como produtos três moléculas de ésteres (biodiesel) e uma molécula de glicerol. Uma forma de se produzir biodiesel sem uso de catalisadores é pela reação de transesterificação em condições de temperatura e pressão superiores às do ponto crítico do álcool puro: é a chamada rota supercrítica. Esta rota provê grandes rendimentos, contudo os experimentos realizados na literatura indicam que são necessárias condições de temperatura e pressão elevadas e grande excesso de álcool para que estes altos rendimentos sejam alcançados, o que inviabiliza economicamente o uso industrial desta rota. O presente trabalho tem por objetivo definir o melhor conjunto de métodos para a estimação das propriedades necessárias para cálculos do equilíbrio químico da reação de transesterificação tendo em vista que estas propriedades carecem de estudo. Além disso, visa realizar a análise das composições no equilíbrio químico da reação de transesterificação avaliando de forma teórica condições de ótimo. Também almeja-se avaliar o equilíbrio de fases da mistura reacional de transesterificação. Do conjunto de métodos de estimação avaliados...
Uma proposta de ambiente virtual de aprendizagem no ensino de conceitos relacionados a equilíbrio químico
Cardoso, Zaira Zangrando
48.392764%
#Ensino a distância#Química - estudo e ensino#Tecnologia educacional#Realidade virtual na educação
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências, 2013.; O trabalho desenvolvido consiste em uma pesquisa-ação de caráter qualitativo no âmbito do Mestrado Profissional do Programa de Pós-graduação em Ensino de 0Ciências (PPGEC/UnB), envolvendo alunos do 2 ano do ensino médio de uma escola pública do Distrito Federal. Procuramos conhecer e discutir as concepções apresentadas por alguns alunos acerca de conceitos envolvidos no conteúdo equilíbrio químico, buscando examinar os principais obstáculos envolvidos nesse tema e, a partir dessas informações, desenvolver uma proposta de um ambiente virtual de aprendizagem (AVA) como estratégia de ensino e aprendizagem. Em uma proposta de participação colaborativa foram elaboradas e executadas uma sequência de atividades desenvolvidas na plataforma MOODLE para acompanhamento das atividades e dificuldades. O suporte teórico das discussões baseou-se em vasta literatura sobre o ensino de Química e equilíbrio químico, novas tecnologias de informação e comunicação (NTIC) e AVA. Conversaram entre si, entre outros autores...
Simulações computacionais no ensino do equilíbrio químico
Marques, Sandra Eduarda Martins Fernandes
#Ensino multimédia#Ensino da química em Ensino secundário#Equilíbrio químico#Tecnologia da informação#Recursos digitais#Programas de computador para o ensino
A utilização de recursos digitais no processo ensino-aprendizagem é cada vez mais uma realidade. No entanto, é necessário que os diferentes interlocutores no processo estejam receptivos e despertos para a sua utilização em sala de aula. A tomada de consciência das potencialidades da utilização de simulações no processo ensino-aprendizagem poderá permitir desbloquear muitos dos entraves, nomeadamente na classe docente, que a sua aplicação suscita. Neste trabalho procurou-se analisar a simulação computacional «Le Châtelier's Principle» que incide sobre os factores que afectam o equilíbrio químico e simultaneamente avaliar a percepção professores e alunos fase à sua utilização, de acordo com um conjunto de critérios e indicadores pré-definidos. Este estudo envolveu a análise descritiva de natureza quantitativa de dois questionários administrados a um grupo de alunos do 11º ano de escolaridade e a professores do ensino secundário do grupo 510 (Ciências físico-químicas). Os resultados deste estudo apontam para uma boa receptividade dos intervenientes na utilização da simulação em contexto educativo e o reconhecimento das suas potencialidades. É ainda proposto um roteiro de exploração desta simulação para minimizar dificuldades e potenciar a aquisição de competências.; The use of digital resources in the teaching/learning process is growing. However...
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#Estudi històric#Equilibri químic#Models històrics#Implicacions didàctiques#Estudio histórico#Equilibrio químico#Modelos históricos#Implicaciones didácticas#Historical study#Chemical equilibrium#Historical models
Como resultado de una revisión histórica realizada sobre la evolución del concepto de equilibrio químico se han identificado tres modelos históricos y discutido sus implicaciones educativas. El estudio histórico contribuye a comprender aspectos que hacen a la naturaleza de las ciencias y aporta elementos para el diseño de secuencias didácticas en la enseñanza de este tema. También se reflexiona sobre los paralelismos entre la evolución histórica del concepto de equilibrio químico y la construcción del mismo por parte de los estudiantes.; Following a historical review of the evolution of the concept of chemical equilibrium, three historical models have been identifi ed, and their pedagogical implications have been discussed. The historical study contributes to an understanding of certain aspects of the nature of science and furnishes elements for the design of didactic sequences for the teaching of this subject. Furthermore, parallels are considered between the historical evolution of the concept of chemical equilibrium and the construction of this concept on the part of students.