UEMA Repositório
O UEMA Repositório preserva e provê acesso fácil e aberto a todos os tipos de objetos digitais, incluindo: textos, imagens, vídeos e conjuntos de dados.
Use este identificador para citar ou linkar para este item:
https://repositorio.uema.br/jspui/handle/123456789/5388| Título: | Estudo teórico das propriedades termodinâmicas e cinéticas nas reações de combustão do diborano como combustível de foguete |
| Título(s) alternativo(s): | Theoretical study of the thermodynamic and kinetic properties of the combustion reactions of diborane as rocket fuel |
| Autor(es): | Ferreira, Liangela Arouche |
| Orientador: | Khan, Alamgir |
| Membro da Banca: | Moreira, Edvan |
| Membro da Banca: | Costa, Felix Silva |
| Data do documento: | 2023-12-18 |
| Editor: | Universidade Estadual do Maranhão |
| Resumo: | Efetuou-se um estudo acerca das propriedades termodinâmicas e cinéticas nas reações de combustão do diborano como combustível de foguete. Para tanto, objetiva compreender as características e propriedades termodinâmicas e cinéticas da decomposição térmica das matérias de alta energia em busca de desenvolver um mecanismo das reações químicas de combustão. Do ponto de vista metodológico, foi realizada a geometrização das moléculas foram modeladas usando a programa Gaussian9, considerando as ligações de cada molécula de interesse B-B, B-H, В-О, О-О, Н-Н, О-Н, mencionadas nas reações isódesmicas. Evidencia-se que as otimizações das moléculas de equilíbrio no estado fundamental, foram realizadas usando o modelo B3LYP funcional de DFT para as geometrias das moléculas. Afirma-se que os cálculos das reações foram computados em temperaturas distintas de 100K, 298K, 500K e 1000K, assim foi possível extrair do arquivo de saída do Gaussian, as propriedades termodinâmicas tais como Variação de entalpia, Energia Livre de Gibbs, e Constante de equilíbrio. As constantes de equilíbrio Keq, foram computadas a partir das propriedades termodinâmicas dos reagentes e produtos em função da temperatura, e a variação de entalpia (AH), foram calculadas tomando como base a diferença entre as entalpias dos produtos e reagentes. Reforça que na Teoria do funcional da densidade (B3LYP) foi utilizado o conjunto de base cc-pVTZ (Tripla Zeta) para determinar a entalpia de formação das espécies neutras e críticas na decomposição térmica. A apresentação dos dados computacionais das geometrias moleculares foi apresentada nas formas de tabelas e gráficos. Concluiu-se que a técnica de reação isodésmicas tem muito sucesso em determinar os tipos de reações de combustão, e nos ajudou a esclarecer quais das reações estão envolvidas na absorção do calor produzido durante o processo. Observou-se que as reações I, II e III são reações com alto valor da variação da energia de Gibbs (negativa) e que liberam alta valor de energia para o meio |
| Resumo: | A study was carried out on the thermodynamic and kinetic properties of the combustion reactions of diborane as rocket fuel. To this end, it aims to understand the characteristics and thermodynamic and kinetic properties of the thermal decomposition of high energy materials in order to develop a mechanism of chemical combustion reactions. From the methodological point of view, the geometrization of the molecules was modeled using the Gaussian9 software, considering the bonds of each molecule of interest B-B, B-H, B-О, О-О, Н-H, O-H, mentioned in the isodesmic reactions. It is evident that the optimizations of the equilibrium molecules in the ground state were performed using the functional B3LYP model of DFT for the geometries of the molecules. It is stated that the calculations of the reactions were computed at different temperatures of 100K, 298K, 500K, and 1000K, thus it was possible to extract from the Gaussian output file, the thermodynamic properties such as enthalpy variation, Gibbs free energy, and equilibrium constant. The equilibrium constants Keq were computed from the thermodynamic properties of the reactants and products as a function of temperature, and the enthalpy variation (AH) was calculated based on the difference between the enthalpies of the products and reactants. It reinforces that in the Density Functional Theory (B3LYP) the base set cc-pVTZ (Triple Zeta) was used to determine the enthalpy of formation of neutral and critical species in thermal decomposition. The presentation of the computational data of the molecular geometries was presented in the form of tables and graphs. It was concluded that the isodesmic reaction technique is very successful in determining the types of combustion reactions, and helped us to clarify which of the reactions are involved in the absorption of the heat produced during the process. It was observed that reactions I, II and III are reactions with a high value of the Gibbs energy variation (negative) and that release a high value of energy to the medium |
| Palavras-chave: | Propelentes Diborano Reações Isodésmicas Combustíveis Aeroespaciais DFT Propellants Diborane Isodesmic Reactions Aerospace Fuels DFT Formalism |
| Aparece nas coleções: | Mestrado em Engenharia Aeroespacial - CCT - Dissertações |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| DISSERTAÇÃO – LIANGELA AROUCHE FERREIRA – PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AEROESPACIAL DA REDE NORDESTE AEROESPACIAL - CCT UEMA - 2024.pdf | PDF A | 20.83 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.