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MODELAMENTO DA CONDUÇÃO DE CALOR EM UM NANOPORO: ANÁLISE DE POROS ABERTOS COM CONDIÇÕES DE CONTORNO PERIÓDICAS

RESUMO

INTRODUÇÃO: Com o crescente avanço na ciência e tecnologia de materiais, um material que vem ganhando relevância no mercado e no cenário da pesquisa são os super isolantes térmicos, dentre estes o de maior destaque são os aerogéis, materiais extremamente porosos e de baixíssima condutividade térmica. Conciliando os benefícios de um aerogel comum com as propriedades sustentáveis da celulose, a aerocelulose tem se mostrado uma excelente alternativa ecológica para o aerogel mais usualmente difundido na atualidade. – OBJETIVOS: Com o intuito de estudar a contribuição da condutividade térmica dos gases presentes no interior dos nanoporos presentes na estrutura de aerogéis, este trabalho teve como objetivo: desenvolver um código computacional para simular um poro em escala nanométrica; com moléculas de gás (partículas) em seu interior e proporcional ao tamanho do poro na CNTP; aberturas no poro simulando condições de contorno periódicas do poro; simular as interações partícula-partícula e partícula-poro; calcular o livre caminho médio das partículas para a obtenção da condutividade térmica gasosa no material sob diferentes parâmetros físicos (substância, temperatura, pressão, etc.) e por fim analisar a coerência dos resultados com a literatura. – MATERIAIS E MÉTODO: O comportamento de partículas gasosas confinadas em condições diferentes de contorno periódico para o cálculo do livre caminho médio destas partículas foi analisado através das equações da cinética dos gases implementadas em código em Python. – RESULTADOS: Após testes verificando diferentes parâmetros técnicos e de operação do sistema, para analisar a integridade e funcionabilidade geral do código, foram realizadas simulações para diferentes entradas físicas (diferentes substâncias, temperaturas, pressões, ângulos de abertura dos poros e tamanho do poro) e comparados com valores teóricas. – CONSIDERAÇÕES FINAIS: Obteve-se um código implementado em linguagem Python que permite a obtenção da condutividade teérmica do gás confinado em um nanoporo. Os resultados são coerentes quando comparados com valores da literatura.

PALAVRAS-CHAVE:

aerogel. termodinâmica; aerocelulose; materiais; nanoporos; boltzmann; superisolantes; python.

APRESENTAÇÃO EM VÍDEO

Sessão E-Pôster:
(P3.4.8) Sessão Pôster: PIBITI – Todas áreas e PIBIC – Ciências Exatas e Agrarias (P.4) : 26/10 – 11h30 – 12h00 – Hall – Bloco Verde B02
Esta pesquisa foi desenvolvida com bolsa de Iniciação Científica com recursos do CNPq
Legendas:
  1. Estudante;
  2. Orientador;
  3. Colaboradores.

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