Autor(es):
Ribeiro, Ana Paula da Costa, 1975- 
Data: 2012
Identificador Persistente: http://hdl.handle.net/10451/7723
Origem: Repositório da Universidade de Lisboa
Assunto(s): Condutibilidade térmica; Condutibilidade eléctrica; Nanoquímica; Teses de doutoramento - 2012
Descrição
Tese de doutoramento, Química (Química-Física), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2012 The main purpose of the present work is to initiate the accurate determination of thermophysical properties of a class of materials called nanofluids, consisting of a liquid matrix and a base fluid to which is added a proportion of a nanomaterial. We used ionic liquids as liquid matrix and multi-walled carbon nanotubes (MWCNT) as added nanomaterial. This new class of nanofluids is called IoNanofluids. Thermal and electrical conductivity sensors have been developed to measure and experimentally determine accurately the properties IoNanofluidos with different percentages of MWCNT has function of temperature. The accurate determination of density, heat capacity, viscosity, electrical and thermal conductivity of IoNanofluids is critical to the successful implementation of these new fluids in electronics, heat transfer processes and energy storage among other areas. Note that the values of some of the measured properties and the results published for these systems to date, still show much dispersion between authors. Since IoNanofluids are recent, there is no data in the literature to make comparisons with most of the determinations performed. It was found that for all IoNanofluids studied, occurs an increase of their values, compared to the value of the base fluid, regardless of property studied. Thermal conductivity was determined by heat strip method and the uncertainty estimate for air, water and toluene did not exceed ± 1.9% (k = 2). For the electrical conductivity, the estimated uncertainty was ± 2%. The density has the maximum uncertainty of 0.08kg.m-3 (k = 2) and in the case of heat capacity uncertainty is better than 1.5% (k = 2). The morphological characterization of IoNanofluids with MWCNT performed shows that the existence of areas of preferential paths for conducting energy are responsible for the effects observed and not the presence of so called "entanglements". Este trabalho pretendeu dar início à determinação rigorosa de propriedades termofísicas de uma classe de materiais intitulada nanofluidos, constituídos por uma matriz líquida e um fluido base à qual é adicionada uma percentagem de um nanomaterial. Utilizaram-se líquidos iónicos como matriz líquida e nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWCNT – do inglês MultiWalled Carbon Nanotubes) como nanomaterial adicionado, designados por IoNanofluidos. Desenvolveram-se sensores de condutibilidade térmica e elétrica para medir experimentalmente e determinar, com rigor as propriedades de IoNanofluidos com diferentes percentagens de MWCNT em função da temperatura. A determinação rigorosa da densidade, da capacidade calorífica, da viscosidade e da condutibilidade térmica dos IoNanofluidos é fundamental para o sucesso da aplicação destes novos fluidos à eletrónica, nos processos de transferência de calor e no armazenamento de energia entre outras áreas. De salientar que os valores de algumas das propriedades medidas e os resultados publicados para estes sistemas até à data, apresentam ainda muita dispersão entre autores. Uma vez que os IoNanofluidos são recentes, não existem dados na literatura para efetuar comparações com a maioria das determinações realizadas. Verificou-se que para todos os ionanofluidos estudados ocorreu um incremento dos seus valores, em relação ao valor do fluido base, independentemente da propriedade estudada. No caso da condutibilidade térmica determinada pelo método da fita aquecida, a estimativa da incerteza para o ar, o tolueno e a água não ultrapassou os ±1.9% (k=2). Para a condutibilidade elétrica, a incerteza estimada foi ±2%. Para a densidade a incerteza máxima foi de 0.08kg.m-3 (k=2) e no caso da capacidade calorífica a incerteza é melhor que 1.5% (k=2).
Tipo de Documento
Tese de Doutoramento
Idioma
Inglês
Orientador(es)
Castro, C. A. Nieto de, 1949-; Lourenço, Maria José Vitoriano, 1969-
