Academic literature on the topic 'Helio líquido'

Objetivou-se, com este trabalho, avaliar o crescimento do girassol, Helio 250, fertilizado com manipueira. Para tanto, conduziu-se um experimento no Instituto Agronômico de Pernambuco, localizada em Vitória de Santo Antão, PE. Utilizou-se o delineamento experimental em blocos casualizados, com seis tratamentos e quatro repetições. Os tratamentos foram dispostos em parcelas subdivididas e representadas pelas doses (0; 8,5; 17; 34; 68 e 136 m3 ha-1) e as subparcelas pelas épocas de amostragens (15, 30, 45, 60, 75 e 90) dias após a semeadura. Foram determinados altura de plantas, número de folhas, massa fresca e seca de folhas, massa fresca e seca do caule, massa fresca e seca do capítulo. A dose de 136 m3 ha-1 de manipueira proporcionou um desenvolvimento mais adequado das plantas sendo que os maiores valores de altura de plantas, número de folhas, massa fresca e massa seca das folhas foram obtidos aos 60 dias após a semeadura enquanto os máximos valores de massa fresca e seca do caule, massa fresca e massa seca do capítulo ocorreram aos 73 e 86 dias após a semeadura, respectivamente sendo, portanto, recomendado o uso da manipueira como fonte de nutrientes para a cultura do girassol.

En la actualidad los peloides constituyen uno de los recursos naturales de gran potencial terapéutico. Este trabajo trata de la caracterización de tres muestras tomadas de un sitio ubicado en Chiica, alrededor de 60 Km al sur de la ciudad de Lima. Las técnicas experimentales empleadas en este estudio fueron: difracción de rayos X (DRX) espectroscopia Mössbauer por transmisión (EMT), microscopía electrónica de barrido (MEB) y los análisis físico-químicos. Los resultados obtenidos por DRX exhiben en general que la muestra MLG presenta fases asociadas con los minerales Vermiculita, Calcita, Cuarzo, Illita y Montmorillonita (Bentonita). En la muestra MLGC se observa las fases asociadas a los minerales Cuarzo, Sepioiita, Kaolinita y Calcita. Por EMT a temperatura ambiente (RT) se observó que la muestra MLG presenta tres dobletes cuadrupolares asociados con sitios de Fe presentes en Pirira, illita y Montmorillonita (Bentonita). La muestra MELL fue anaiizada por EMT a TA y a temperatura de helio líquido y muestra tres dobletes cuadrupolares y un sexteto magnético, este último adjudicado a la Goetita. Los resuitados obtenidos por MEB y EDAX de las muestras MLG y MELL corroboran nuestros resuliados hallados por las técnicas antes mencionadas. Los resultados de la medición de pH de las muestras muestran un alto grado de alcalinidad, esto debido a su alto contenido de iones básicos identificados por EDAX.

Se ha medido la densidad en función de la temperatura del aceite Shell Helix HX7 10W-40, con el objetivo de utilizarlo como líquido manométrico de un micro manómetro diferencial de un tubo de Pitot destinado a medir la velocidad del aire de un sistema de medición de fuerzas de arrastre de perfiles aerodinámicos. El aceite se colocó en una probeta de laboratorio graduada de vidrio de 500 (ml), se calentó en baño de maría utilizando una hornilla eléctrica de 2500 (W) y un depósito cilíndrico de aluminio, hasta alcanzar una temperatura de 48.5 (°C) en el nivel 250 (ml). Se dejó enfriar al medio ambiente y se tomaron varias mediciones de su densidad conforme iba enfriando a diferentes temperaturas del aceite. El resultado de esta medición fue una correlación empírica de 3 la densidad del aceite expresada en (Kg/m ) como función de la temperatura expresada en (°C). Esta correlación 2 3 posee un coeficiente de correlación R = 0.991766 y predice una densidad ρ = 875.20 (Kg/m ) a la temperatura T = 4 (°C) = 277.15 (K)Palabras clave: Aceite lubricante; Densidad; temperatura.

Se ha medido la densidad en función de la temperatura del aceite Shell Helix HX7 10W-40, con el objetivo de utilizarlo como líquido manométrico de un micro manómetro diferencial de un tubo de Pitot destinado a medir la velocidad del aire de un sistema de medición de fuerzas de arrastre de perfiles aerodinámicos. El aceite se colocó en una probeta de laboratorio graduada de vidrio de 500 (ml), se calentó en baño de maría utilizando una hornilla eléctrica de 2500 (W) y un depósito cilíndrico de aluminio, hasta alcanzar una temperatura de 48.5 (°C) en el nivel 250 (ml). Se dejó enfriar al medio ambiente y se tomaron varias mediciones de su densidad conforme iba enfriando a diferentes temperaturas del aceite. El resultado de esta medición fue una correlación empírica de 3 la densidad del aceite expresada en (Kg/m ) como función de la temperatura expresada en (°C). Esta correlación 2 3 posee un coeficiente de correlación R = 0.991766 y predice una densidad ρ = 875.20 (Kg/m ) a la temperatura T = 4 (°C) = 277.15 (K)Palabras clave: Aceite lubricante; Densidad; temperatura.

The study of superfluid helium has been carried out mainly by physicists. In recent years, taking advantage of the potentialities presented by superfluid helium nanodroplets (HeNDs) as inert matrices at very low temperatures (0.37 K), the chemical community became involved in its application to high-resolution spectroscopy. More recently (early 2000s), this community began to be involved in research using HeNDs to investigate chemical reactivity in this quantum solvent. As for the theoretical studies on the dynamics of physicochemical processes in HeNDs, they have been possible about five years ago and the number of theoretical dynamics studies, despite their interest, is very scarce. The main objective of this thesis is to contribute to the development of the research in this area. To introduce the reader into the topic, Chapter 1 is divided into four sections: the first one describes the properties of helium, the second one considers the history of the discovery and research carried out on the superfluidity phenomenon, the third one outlines the properties of superfluid helium nanodroplets, and the last one gives an overview of the applications and fields of study implying HeNDs. The theoretical and numerical methods used to describe superfluid liquid helium are detailed in Chapter 2. In the first section attention has been paid on the density functional theory (DFT) and its time dependent extension for real-time simulations (TDDFT). The second section describes the main density functionals used and the third section is aimed to present the numerical methods employed to perform the TDDFT calculations. The following four chapters contain the original studies carried out in this thesis. The investigation of the capture process of a Ne atom by a HeND can be found in Chapter 3. Here, the atom is treated using classical mechanics and the influence of energy and angular momentum is examined for a wide set of initial conditions. The microscopic mechanism, energy and angular momentum exchanges and vortex formation have been extensively analysed. The present contribution corresponds to the first systematic analysis of the influence of angular momentum in the capture process and vortex formation. Chapter 4 represents a natural evolution from Chapter 3 and describes the formation of a neon dimer or neon adduct inside a superfluid helium nanodroplet, treating both atoms classically. Analogously as in the previous chapter, angular momentum has also been taken into consideration and the mechanism, energy an angular momentum exchanges and vortex formation are analysed. These two chapters complement and extend two previous investigations of our group where the Ne atoms were treated using standard quantum mechanics at zero angular momentum. The contents of Chapter 4 correspond to the second theoretical investigation on bimolecular reaction dynamics in HeNDs. The following two chapters use a full quantum hybrid approach to explore rotational and vibrational energy relaxation dynamics. Chapter 5 corresponds to the first theoretical study reported so far on the rotational energy relaxation dynamics of molecules in HeNDs. This process has been studied using several isotopes of the H2 molecule (fast rotors) and considering a set of initial excitations and nanodroplet sizes. The last investigation (Chapter 6) is centred on the study of the vibrational energy relaxation in HeNDs. Thus, the influence of the energy gap between the vibrational levels, molecule-helium interaction energy and nanodroplet size on the vibrational relaxation dynamics has been analysed, taking as a reference the I2@(4He)100 doped nanodroplet which was recently studied in our group. To the best of our knowledge it is the first time that the influence of these key factors has been examined. Finally, in Chapters 7 and 8 the main conclusions and a summary in Catalan are presented.
Les nanogotes d’heli superfluid (HeNDs) són matrius inerts i nanoreactors ideals a baixa temperatura (0.37 K). Això ha atret l’atenció de químics doncs permeten realitzar espectroscopia d’altra resolució, estudiar la reactivitat i sintetitzar en condicions especials. L’estudi teòric de la dinàmica de processos en HeND ha estat possible tan sols fa cinc anys i, tot i el seu interès, n’hi ha molt pocs estudis. L’objectiu d’aquesta tesi és contribuir a la recerca en aquesta àrea. El Capítol 1 descriu les propietats de l’heli, la història de la superfluïdesa i les propietats i aplicacions de les HeNDs. La teoria del funcional de la densitat (DFT) i l’extensió de la mateixa depenent del temps (TDDFT), els principals funcionals per HeNDs i els mètodes numèrics es presenten al Capítol 2. Els següents capítols contenen els estudis originals d’aquesta tesi. En el Capítol 3 s’investiga la captura de Ne en una HeND on l’àtom es tracta clàssicament. El mecanisme, els intercanvis d’energia i moment angular i la formació de vòrtexs s’han analitzat àmpliament. Aquest és el primer anàlisi rigorós de la influència del moment angular en la captura i formació de vòrtexs. El Capítol 4 descriu la formació de Ne2/Ne-Ne en HeND tractant ambdós àtoms clàssicament. El mecanisme, bescanvis d’energia i moment angular i formació de vòrtexs també s’han estudiat. És el segon estudi sobre reaccions bimoleculars en HeNDs. Els Capítols 3 i 4 complementen i amplien dues investigacions del nostre grup on els àtoms es van tractar quànticament amb moment angular zero. En els propers dos capítols es consideren les relaxacions rotacional i vibracional utilitzant enfocs quàntics híbrids. El Capítol 5 correspon al primer estudi teòric de la relaxació rotacional de molècules en HeNDs, i s’han considerat varis isòtops de H2 i excitacions inicials i mides de nanogota. El Capítol 6 detalla la influència de la separació energètica vibracional, interacció molècula-heli i mida de nanogota en la relaxació vibracional en HeNDs, agafant com a referència el sistema I2@(4He)100. És el primer cop que s’examina l’efecte d’aquestes propietats clau. Els Capítols 7 i 8 presenten les principals conclusions i un resum en català, respectivament.
Las nanogotas de helio superfluido (HeNDs) son matrices inertes y nanoreactores ideales a baja temperatura (0.37 K). Esto ha atraído a los químicos pues posibilitan realizar espectroscopia de alta resolución, así como estudiar de la reactividad y síntesis en condiciones especiales. La dinámica teórica de procesos en HeND ha sido posible tan sólo hace cinco años y, a pesar de su interés, todavía hay muy pocos estudios. Esta tesis pretende contribuir a la investigación en esta área. El Capítulo 1 describe las propiedades del helio, la superfluidez y las propiedades y aplicaciones de las HeNDs. La teoría del funcional de la densidad (DFT) y su extensión dependiente del tiempo (TDDFT), los principales funcionales para HeNDs y los métodos numéricos se presentan en el Capítulo 2. Los siguientes capítulos contienen los estudios originales de esta tesis. En el Capítulo 3 se investiga la captura de Ne en una HeND donde el átomo se trata clásicamente. El mecanismo microscópico, intercambios de energía y momento angular y formación de vórtices se han analizado ampliamente. Este es el primer análisis detallado de la influencia del momento angular en la captura y la formación de vórtices. El Capítulo 4 describe la formación de Ne2/Ne-Ne en HeND tratando ambos átomos clásicamente. El mecanismo, intercambios de energía y momento angular y formación de vórtices también se han estudiado. Los Capítulos 3 y 4 complementan y amplían dos investigaciones de nuestro grupo donde los átomos se trataron cuánticamente con momento angular cero. En los dos capítulos siguientes se estudian las relajaciones rotacional y vibracional utilizando enfoques cuánticos híbridos. El Capítulo 5 corresponde al primer estudio teórico de la relajación rotacional de moléculas en HeNDs, y se han considerando varios isótopos de H2, excitaciones iniciales y tamaños de nanogota. El Capítulo 6 detalla la influencia de la separación energética, interacción molécula-helio y tamaño de nanogota en la relajación vibracional en HeND, habiéndose tomando como referencia el sistema I2@(4He)100. Es la primera vez que se examina el efecto de estas propiedades clave en la dinámica. Los Capítulos 7 y 8 presentan las principales conclusiones y un resumen en catalán, respectivamente.

Orientador: Silvio Antonio Sachetto Vitiello
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin
Made available in DSpace on 2018-08-03T23:25:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 UjevicTonino_Sebastian_D.pdf: 761811 bytes, checksum: 1d46d4e01ba5d44eec5100a03c3b1bd4 (MD5) Previous issue date: 2004
Resumo: Na primeira parte da tese, os efeitos das contribuições interatômicas de três corpos na equação de estado do 4 He são investigadas. Um potencial recente de dois corpos junto com o potencial de três corpos de Cohen e Murrell são utilizados para descrever o sistema de átomos de hélio. A dispersão de triplo dipolo e as energias de troca são estimadas sujeitas só a incertezas estatísticas. Uma extensão ao método de difusão com Monte Carlo é empregado para calcular diferenças de energias muito pequenas. Os resultados mostram como as contribuições de três corpos afetam a energia do estado fundamental, e as densidades de equilíbrio, solidificação e liquefação. Na investigação dos sistemas de hélio, diversos potenciais ab initio de dois corpos foram propostos na literatura. Nesta segunda parte da tese realizamos uma análise cuidadosa de como estes potenciais descrevem as propriedades do sistemas de 4 He usando a extensão proposta ao método de difusão com Monte Carlo. Esta extensão nos permitiu calcular com grande precisão pequenas diferenças de energia associadas a diferentes potenciais como função da densidade do sistema. Com estes resultados foi possível acompanhar cuidadosamente como a descrição das propriedades do sistema mudam com os potenciais de dois corpos considerados. Da nossa análise identificamos o potencial que em conjunto com interações de três corpos foi capaz de fornecer a melhor descrição dos sistemas de hélio
Abstract: In the first part of the thesis, the effect of three-body interatomic contributions in the equation of state of 4 He are investigated. A recent two-body potential together with the Cohen and Murrell three-body potential are applied to describe the sistem of helium atoms. The triple dipole dispersion and exchange energies are evaluated subjected only to statistical uncertainties. An extension of the diffusion Monte Carlo method is applied in order to compute very small energies differences. The results show how the three-body contributions affects the ground-state energy, the equilibrium, melting and freezing densities. In the investigation of the helium systems several ab initio two-body potentials have been propoused in the literature. In the second part of the thesis, we performed a carefull analysis of how these potentials describe the properties of the 4 He systems by using the proposed extension to the diffusion Monte Carlo Method. This extension have allowed the calculation of small energies differences, due to the different potentials, as a function of the system density with great accuracy. With our results it is possible to carefully follow how properties of the sistem change with the two-body potentials considered. From our analises we identify the potential that together with three-body interactions is able to give the best description of the helium systems
Doutorado
Física
Doutor em Ciências

The present thesis presents several theoretical studies on the dynamical processes of physicochemical interest involving superfluid helium (4He) nanodroplets. It has been developed a theoretical approach and computationally implemented. This consists in the first stage on the theoretical study of chemical reaction dynamics in superfluid helium nanodroplets. The description of the system is fully quantum and consists in a hybrid method in which different theoretical approaches are combined to describe the different components of the system. The liquid helium (superfluid) has been described through the Density Functional Theory (DFT), using a phenomenological energy functional. Atomic and molecular impurities have been described by means of standard quantum dynamics. The methodology developed in the present thesis has been applied to the study of various physicochemical processes of interest. These studies con be grouped as: - Study of the structure, energy and electronic spectroscopy of helium nanodroplets doped with atomic oxygen in different electronic states. In this work, the influence of the electronic state of oxygen and energy structure of the drop has been determined to be the induction of anisotropy on the helium density (for the open-shell cases), as well as the high quality of helium nanodroplets acting as a matrix for high-resolution spectroscopy confirmed. - Investigation on the dynamics of the photodissociation of homonuclear diatomic molecules in superfluid helium nanodroplets. In this context, the method developed has been initially applied to the case of molecular chlorine. Some interesting results related with the energy exchange phenomenon and generation of quantum (confined) resonances due tot the interaction of the molecules with the helium nanodroplet have been reported. Moreover, the relaxation process of the nanodroplet after the photodissociation has been also studied. This methodology developed has been also applied to the case of two halogen homonuclear diatomic molecules more, Br2 and I2. Different phenomenology and mechanism have been found for these cases, even producing full recombination for the biggest droplet considered. Furthermore, in order to determine the role played by the mass of the atoms of the diatomic homonuclear molecule on this process, we have studied the photodissociation dynamics of prototypic “isomers” of Cl2. - We have modeled the process of the capture of a neon atom by superfluid helium nanodroplets. We have restricted to the case of zero angular momentum as a first approach to the problem at the quantum level. We obtained the time scale of this process. Also, it was found that the energy exchange does not take place at any time, but until the velocity is low enough (Landau’s critical velocity) there is no mechanism for the exchange energy. This leads to a constant (mean) velocity of the quantum particle (Ne atom), since the friction force is zero. The resulting wave packet in momentum representation has a Gaussian type profile. - The synthesis reaction of a dimer of van der Waals (Ne2) in helium nanodroplets has been investigated. This process starts with a drop initially doped with Ne atom. Then, a second Ne atom is captured, which initiates the process of the synthesis. We have restricted to the zero angular momentum case for computational reasons. A great variety of phenomenology (reaction mechanisms) depending on the collision velocity and the droplet size has been found.
La present Tesi doctoral comprèn diferents estudis teòrics sobre processos fisicoquímics relacionats amb nanogotes d'heli (4He) superfluid. Per a la seva realització s'ha desenvolupat la metodologia teòrica i implementat a nivell computacional. Es tracta d'un primer estudi teòric en qual s'estudia la dinàmica de reaccions químiques en nanogotes d'heli superfluid. La descripció del sistema és completament quàntica, combinant diferents aproximacions teòriques per descriure els components del sistema. L'heli líquid s'ha descrit a través de la teoria del funcional de la densitat (DFT), utilitzant un funcional fenomenològic. Les impureses atòmiques i moleculars s'han descrit mitjançant dinàmica quàntica. La metodologia desenvolupada ha estat aplicada a l'estudi de diversos processos d'interès quimicofísic. Aquests són: - Estudi de l'estructura, energètica i espectroscòpia electrònica de nanogotes d'heli dopades amb oxigen atòmic en diferents estats electrònics. - Estudi de la dinàmica de la fotodissociació de molècules diatòmiques homonuclears en nanogotes d'heli superfluid. El mètode desenvolupat s'ha aplicat inicialment al cas del clor molecular. Posteriorment s'ha realitzat els casos del brom i el iode, així com d'"isòtops" artificials del clor amb l'objecte de determinar la influència de la massa sobre aquest tipus de processos. S’ha pogut determinar la formació de ressonàncies quàntiques, les qual s’han estudiat amb detall posteriorment. - Modelització del procés de captura d'un àtom de neó per part de nanogotes d'heli superfluid. S'ha estudiat el cas de moment angular nul com una primera aproximació a la problemàtica a nivell quàntic. - Reacció de síntesi d'un dímer de van der Waals (Ne2) en nanogotes d'heli. Partint d'una gota inicialment dopada amb un àtom de Ne, la captura d'un segon àtom de Ne inicia el procés de la síntesi. S'ha determinat una gran varietat de fenomenologia (mecanismes de reacció) segons la velocitat de col·lisió i la mida de la gota.

Las transiciones de fase no siempre ocurren bajo condiciones de equilibrio. Un fluido puede ser conducido a un estado metastable. A pesar de ser internamente estable, existe otra configuración con un potencial termodinámico menor, por tanto energéticamente más favorable y a la cual tenderá el sistema. Esta transición está bloqueada por una barrera termodinámica que puede ser superada con resultado de la formación y crecimiento de pequeños nucleos de la nueva fase estable en la fase metastable. Este proceso se llama nucleación (formación de gotas en un vapor sub-enfriado) o cavitacion (burbujas en un líquido sobre-calentado). En esta tesis hemos estudiado los fenómenos de cavitación y nucleación en helio dentro del marco de la teoria del funcional de la densidad. Primero hemos estudiado la activación térmica en 3He y 4He puros y en las mezclas 3He-4He, estimando la presión a partir de la cual tiene lugar la transición de fase. Para los sistemas puros hemos estudiado también la activación cuántica a muy bajas temperaturas, estimando la temperatura de transición entre ambos regímenes.