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Conceitos de Energias. Formas de Energia. Conservação de Energia. Energias Renováveis. Energias Não-renováveis. Efeitos do uso da Energia no Meio Ambiente. Aquecimento Global.

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O processo do conhecimento científico. Tipos de pesquisa. Projeto de pesquisa científica. Aplicação do projeto de pesquisa. Normas para a elaboração e apresentação do relatório de pesquisa. Relatório de pesquisa. Ética na pesquisa. Fontes de financiamento da pesquisa.

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Apresentar um seminário de tema livre de interesse geral ou específico relacionado com a área do Programa, mediante aceite do orientador.

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Introdução à conversão fotovoltaica. Física das células fotovoltaicas. Modelo elétrico real e ideal de células e módulo. Curva V-I de células fotovoltaicas. Processo de fabricação e tecnologias empregadas no desenvolvimento de células fotovoltaicas. Sistemas fotovoltaicos: Sistemas de energia autônomo, bombeamento e interligados à rede elétrica. Modelagem de sistemas fotovoltaicos. Introdução a instrumentação de sistemas fotovoltaicos.

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Aspectos históricos. Fundamentos físicos da energia eólica. Tipos de turbinas. Tipos de Torres. Curva de potência das turbinas eólicas e fator de capacidade. Análise aerodinâmica das turbinas eólicas. Análise estrutural dos aerogeradores.

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Revisão de Probabilidade e estatística descritiva, introdução a estatística inferencial, teorema central do limite, intervalos de confiança, estimação pontual de parâmetros, testes de hipótese.

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Circulações atmosféricas de escala planetária. Balanço energético do sistema climático. Oceanografia descritiva. Recursos hídricos e clima. Poluição atmosférica. Modelos climáticos.

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Grandezas Radiométricas Básicas. Radiação de Corpo Negro. Radiação Solar. Radiação Terrestre. Equação de Transferência Radiativa. Absorção, Emissão e Espalhamento de Radiação. Taxas de Aquecimento / Resfriamento Radiativo.

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Conceitos básicos de meteorologia. Vento: forças, vento e circulação. Fenômenos atmosféricos. Turbulência. Medições de vento. Modelagem atmosférica.

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Redes Complexas: Introdução e conceitos básicos. Grafos e Medidas. Redes do tipo “Mundo Pequeno” (Small World). Leis de Potência e redes  “Livres de escala” (Scale-free Networks). Caracterização de redes complexas. Aplicações: Internet, redes sociais, redes biológicas e redes de energia elétrica.  Redes complexas de sistemas de Energias Renováveis.

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Sistemas Discretos. Formulações forte e fraca de problemas de transferência de calor. Formulações forte e fraca de problemas de análise de tensão. Método dos elementos finitos aplicado a problemas de transferência de calor. Método dos elementos finitos aplicado a problemas de análise de tensão.

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Fundamentos de energia e bioenergia. Fontes de biomassa. Propriedades físicas e termoquímicas de fontes de biomassa. Balanço energético de bioenergia.

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Estudo da madeira como fonte de energia. Plantações florestais. Principais espécies utilizadas em Florestas Energéticas. Implantação de florestas. Preparo de solo e plantio. Manutenção das florestas energéticas. Estimativa da biomassa florestal. Colheita das florestas e transporte de madeira. Aproveitamento de resíduos florestais na produção de energia. Cadeia produtiva da biomassa florestal. Análise econômica de produção de biomassa florestal energética.

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Ciclo hidrológico e bacias hidrográficas. Precipitação, infiltração e evapotranspiração. Fluviometria. Séries históricas de vazões. Previsão de fenômenos hidrológicos extremos. Qualidade da água. Usos múltiplos da água e restrições operativas. Gestão de recursos hídricos. Análise estatística de variáveis hidrológicas. Legislação sobre o uso da água. O monitoramento da água e indicadores ambientais como instrumentos de gestão da água.

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Importância da Genética Quantitativa. Bases Estatístico-genéticas dos caracteres quantitativos. Associação entre parentes. Componentes genéticos de médias e componentes de variância de caracteres. Progresso genético esperado com a seleção. Associação entre caracteres e resposta correlacionada. Capacidade de combinação. Interação genótipo x ambiente.

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Melhoramento genético de plantas.   Histórico e importância socioeconômica da cana. Descrição botânica, constituição genética e recursos genéticos da cana. Fisiologia do florescimento. Hibridação da cana energia. Estratégias de seleção para rendimento de biomassa (cana energia). Manejo de genótipos de cana energia.

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Fundamentos de hidráulica de canais. Regras de operação de reservatórios. Métodos numéricos para propagação de vazão em rios, canais e reservatórios. Uso de modelos computacionais em projetos de reservatórios. Dimensionamento de reservatórios.

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Fundamentos de Microbiologia Industrial. Microrganismos de interesse industrial. Processos industriais e microrganismos. Elementos de Bioquímica Microbiana: metabolismo energético. Cinética Microbiana. O Estudo cinético do crescimento microbiano.

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Introdução a redes de sensores. Arquitetura de redes e pilha de protocolos. Roteamento e disseminação. Agrupamento de nós. Processamento de consultas. Agregação de dados. Localização, sincronização, controle de potência e economia de energia. Camadas de transporte. QoS. Segurança. Estudos de casos.

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Pesquisa empírica em RSSFs; Design de experimentos em RSSFs; Validação de investigação empírica em RSSFs; Medição; Análise de dados; estudo de caso.

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Radiação térmica. Tópicos específicos de transferência de calor. Coletores estacionários. Armazenamento de energia térmica. Sistemas de aquecimento e resfriamento com energia heliotérmica. Coletores concentradores. Sistemas heliotérmicos de potência. Modelagem de sistemas heliotérmicos.

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Panorama atual do setor elétrico brasileiro. Conservação de energia – PROCEL. Regulação do setor elétrico brasileiro. Análise de contas de energia elétrica e análise das tarifas. Medidas para redução de demanda e consumo de energia. Auditoria energética ou diagnósticos energéticos. Cálculo de economia de energia em diversos usos finais. Análise econômica em conservação de energia. Softwares de simulação de eficiência energética de ambientes e estudos de caso.

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Introdução a o planejamento e análise de experimentos. •Experimentos com um único fator. Experimentos com vários fatores. Metodologia de análise de superfície de resposta.