Das Montanhas de Minas ao Oceano: Os Caminhos da Ciência para um Futuro Sustentável

20 a 25 de outubro de 2025

Trabalho 22086

ISSN 2237-9045
Instituição Universidade Federal de Viçosa
Nível Graduação
Modalidade Pesquisa
Área de conhecimento Ciências Exatas e Tecnológicas
Área temática Dimensões Econômicas: ODS9
Setor Departamento de Física
Bolsa PIBIC/CNPq
Conclusão de bolsa Sim
Apoio financeiro CNPq
Primeiro autor Liliane Aparecida Ferraz
Orientador ALVARO VIANNA NOVAES DE CARVALHO TEIXEIRA
Título Avaliação da compressibilidade na evolução de bolhas por amadurecimento de Ostwald
Resumo Amadurecimento de Ostwald é o nome dado ao processo termodinâmico que rege a evolução de bolhas dispersas em meio líquido. Segundo este processo, as bolhas de maior volume aumentam de tamanho, as bolhas de menor volume diminuem e o raio médio do sistema cresce ao longo do tempo. Simulações baseadas nesse processo vêm sendo desenvolvidas pelo grupo de pesquisa do Laboratório de Microfluídica e Fluidos Complexos do Departamento de Física da UFV. Com base nessas simulações, o grupo objetiva prever a evolução temporal de um sistema de bolhas dispersas em meio líquido. Dando continuidade a estes esforços, o presente trabalho visa avaliar o efeito e a relevância da compressibilidade mecânica das bolhas nesse sistema. Todo o código-fonte, incluída a rotina de compressibilidade mecânica, foi escrito na linguagem FORTRAN, utilizando o modelo de P. S. Epstein e M. S. Plesset para o cálculo da taxa de atualização dos raios. A rotina de compressibilidade mecânica, foco deste estudo, foi implementada por meio da lei dos gases ideais. Para analisar as influências da variação de pressão, o sistema foi submetido a mudanças no qual a pressão aumenta linearmente no tempo e depois retorna, com a mesma taxa, ao estado de pressão constante. Nessas condições, ao avaliar o efeito da compressibilidade mecânica, observou-se uma maior sensibilidade da variação do volume das bolhas em relação às variações de pressão. Também houve um retorno mais rápido ao estado de pressão constante, quando comparado às simulações sem compressibilidade mecânica. Ainda, outro resultado interessante é o aumento do raio médio do sistema após normalização da pressão. Isso ocorre devido à dissolução das bolhas pequenas, permitindo o maior crescimento das que sobraram. Os regimes de crescimento ao retornar à pressão constante, no entanto, não foram alterados: sendo o raio médio proporcional a t1/2 para sistemas infinitos e proporcional a t1/3 para sistemas finitos. Conclui-se que, apesar desse efeito existir, ele não altera significativamente as leis de crescimento do conjunto de bolhas do sistema.
Palavras-chave Amadurecimento de Ostwald, Bolhas em Meio Líquido, Modelo Epstein-Plesset
Forma de apresentação..... Painel
Link para apresentação Painel
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