Detecção fotopirelétrica em materiais líquidos e pastosos

O estudo das propriedades térmicas de materiais é uma das áreas que nos últimos anos têm sido objeto de muitas pesquisas, tanto pela indústria, principalmente a e alimentos, como por instituições acadêmicas. Várias são as técnicas que podem ser aplicadas em tais estudos, sendo que mais recentemente as técnicas fototérmicas têm sido muito usadas nessa linha de pesquisa. Nesse trabalho de tese foi usada uma das técnicas fototérmicas conhecida como fotopirelétrica. Devido à forma simples de aplicabilidade dessa técnica, e os bons resultados obtidos com a mesma em materiais líquidos e pastosos, ela vem sendo aperfeiçoada constantemente nos últimos anos. Nessa tese propomos uma metodologia nova para a determinação de parâmetros térmicos usando a técnica fotopirelétrica. A nova proposta têm como base o uso de dois sensores pirelétricos para a determinação simultânea dos parâmetros difusividade e efusividade térmicas. Esses parâmetros são relevantes quando a caracterização térmica dos materiais é desejada.A metodologia foi aplicada a diversos sistemas, como margarinas e óleos, tanto pela configuração convencional, de um sensor, como pela proposta que desenvolvemos. Esses estudos foram realizados, como função da temperatura e o tempo de aquecimento e permitiram,além da obtenção dos parâmetros térmicos dos materiais, a detecção de transição de fase. O sistema construído permite, também,a obtenção de espectros ópticos dos materiais líquidos e pastosos.The materials thermal properties investigation is an area which has been largely applied to many research projects both in academic and industrial sectors,in the last case mainly in the food companies.Among several techniques the photothermal ones have been widely employed to this research branch,in the recent years.In this thesis it was used one photothermal configuration based on the thermal wave detection by a pyroeletric sensor,namely,photopyroeletric technique-PPE.Due to its simplicity, reliability and sensitivity when applied to liquid and pasty materials it is being rapidly developed. This work is proposing a new photopyroeletric methodology to determine simultaneously the thermal parameters diffusivity and effusivity,based in the use of two sensors.The two cited parameters allow the determination of the sample thermal conductivity and speci .c heat,a more dealt thermal parameter, provided we know about density. The methodology was applied successfully to margarine and some oils using both the conventional one-sensor photopyroeletric configuration and our two-sensors proposal. Experiments were carried out as a function of temperature and heating time what allowed the determination of the thermal parameters and phase transition detection as well.The apparatus permits also the achievement of the optical spectra,absorption and/or transmission,for liquids and pasty materials. One presents results for pasty samples in the visible and in the near infra-red spectral regions