Transição dinâmica no benzeno supercrítico: insights via dinâmica molecular

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Oliveira, Walas da Silva
Orientador(a): Bordin, José Rafael
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Pelotas
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Física
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Dinâmica molecular
Fluidos supercrítico
Transição dinâmica
Dinâmica de fluídos
Área do conhecimento CNPq:
CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
Link de acesso: http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/15737
Resumo: Fluídos possuem comportamentos que dependem estritamente de características termodinâmicas. Uma característica comum a todos os tipos de fluídos é o ponto crítico, que corresponde à condição acima da qual o fluído apresenta simultaneamente propriedades de gás e de líquido. Esse estado é chamado de estado supercrítico. Entender o comportamento de fluídos supercríticos é de importância fundamental e prática, pois, nessas condições, os fluídos se tornam uma ferramenta valiosa para a indústria. Buscando compreender o comportamento supercrítico do benzeno, apresentamos nesta tese de doutoramento um estudo baseado em dinâmica molecular no ensamble isobárico-isotérmico, utilizando um modelo rígido de benzeno. Nosso estudo em altas pressões revelou uma mudança significativa na dinâmica das moléculas: uma transição dinâmica impressionante, estritamente ligada às características do fluído e à temperatura aplicada. Essa transição se caracteriza pela baixa difusão do fluído em temperaturas reduzidas e uma mudança para um regime de difusão normal após a temperatura crítica. Observamos que essa transição dinâmica está associada à queda na viscosidade do fluído à medida que a temperatura aumenta. Dessa forma, este estudo adiciona uma nova dimensão à nossa compreensão do comportamento molecular de sistemas supercríticos.
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spelling 2025-04-17T22:33:28Z2025-04-17T22:33:28Z2025-02-28OLIVEIRA, Walas da Silva. Transição dinâmica no benzeno supercrítico: insights via dinâmica molecular. 2025. 91 f. Tese (Doutorado em Física) – Instituto de Física e Matemática, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2025.http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/15737Fluídos possuem comportamentos que dependem estritamente de características termodinâmicas. Uma característica comum a todos os tipos de fluídos é o ponto crítico, que corresponde à condição acima da qual o fluído apresenta simultaneamente propriedades de gás e de líquido. Esse estado é chamado de estado supercrítico. Entender o comportamento de fluídos supercríticos é de importância fundamental e prática, pois, nessas condições, os fluídos se tornam uma ferramenta valiosa para a indústria. Buscando compreender o comportamento supercrítico do benzeno, apresentamos nesta tese de doutoramento um estudo baseado em dinâmica molecular no ensamble isobárico-isotérmico, utilizando um modelo rígido de benzeno. Nosso estudo em altas pressões revelou uma mudança significativa na dinâmica das moléculas: uma transição dinâmica impressionante, estritamente ligada às características do fluído e à temperatura aplicada. Essa transição se caracteriza pela baixa difusão do fluído em temperaturas reduzidas e uma mudança para um regime de difusão normal após a temperatura crítica. Observamos que essa transição dinâmica está associada à queda na viscosidade do fluído à medida que a temperatura aumenta. Dessa forma, este estudo adiciona uma nova dimensão à nossa compreensão do comportamento molecular de sistemas supercríticos.Fluids whose behavior strictly depends on thermodynamic properties share a common feature, the critical point. Above this point, the fluid exhibits characteristics of both a gas and a liquid, a state known as the supercritical state. Understanding the behavior of supercritical fluids is fundamental and practical importance, as fluids under these conditions become a valuable tool for industry. In this doctoral thesis, we present a study aimed at comprehending the supercritical behavior of benzene using molecular dynamics in the isobaric-isothermal ensemble with a rigid benzene model. This high-pressure study revealed a significant change in the molecular dynamics, an impressive dynamic transition closely linked to the fluid’s properties and the applied temperature. This transition is characterized by low diffusion at low temperatures and a shift to normal fluid diffusion after surpassing the critical temperature. It was observed that this dynamic transition is associated with a decrease in the fluid’s viscosity as the temperature increases. Thus, this study adds a new dimension to our understanding of the molecular behavior of supercritical systems.).Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESporUniversidade Federal de PelotasPrograma de Pós-Graduação em FísicaUFPelBrasilCC BY-NC-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessCIENCIAS EXATAS E DA TERRAFISICADinâmica molecularFluidos supercríticoTransição dinâmicaDinâmica de fluídosTransição dinâmica no benzeno supercrítico: insights via dinâmica molecularEvidence of caged to normal diffusion transition in benzene along supercritical isobars: insights from molecular dynamics simulationsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttps://orcid.org/0000-0002-3579-482Xhttp://lattes.cnpq.br/5523617081465799https://orcid.org/0000-0002-8025-6529http://lattes.cnpq.br/9477024092198309Sales, Dinalva Aires dehttp://lattes.cnpq.br/3928605188660824Moraes, Elizane Efigênia dehttp://lattes.cnpq.br/1969861781294467Bordin, José RafaelOliveira, Walas da Silvareponame:Repositório Institucional da UFPel - Guaiacainstname:Universidade Federal de Pelotas (UFPEL)instacron:UFPELORIGINALtese_walas_silva_oliveira.pdftese_walas_silva_oliveira.pdfapplication/pdf3911722http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/15737/1/tese_walas_silva_oliveira.pdfbab1f6cbdc62b8b7bb3c1b2e813adf9eMD51open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-867http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/15737/2/license.txtfbd6c74465857056e3ca572d7586661bMD52open accessTEXTtese_walas_silva_oliveira.pdf.txttese_walas_silva_oliveira.pdf.txtExtracted texttext/plain194386http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/15737/3/tese_walas_silva_oliveira.pdf.txtd08e1aa061f67aab94fcdf8d3d49049cMD53open accessTHUMBNAILtese_walas_silva_oliveira.pdf.jpgtese_walas_silva_oliveira.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1221http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/15737/4/tese_walas_silva_oliveira.pdf.jpgd001b070469a8f4445cdd29b4668428dMD54open accessprefix/157372025-04-21 03:01:10.018open accessoai:guaiaca.ufpel.edu.br:prefix/15737VG9kb3Mgb3MgaXRlbnMgZGVzc2EgY29tdW5pZGFkZSBzZWd1ZW0gYSBsaWNlbsOnYSBDcmVhdGl2ZSBDb21tb25zLg==Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufpel.edu.br/oai/requestrippel@ufpel.edu.br || repositorio@ufpel.edu.br || aline.batista@ufpel.edu.bropendoar:2025-04-21T06:01:10Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca - Universidade Federal de Pelotas (UFPEL)false
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