ÍNDICE CAPÍTULO 1 PRINCIPAIS PONTOS DA EVOLUÇÃO

ÍNDICE
CAPÍTULO 1
PRINCIPAIS PONTOS DA EVOLUÇÃO HISTÓRICA DA
FÍSICA DO SOLO
Principais pontos da evolução histórica da Física do Solo
Literatura citada
01
03
CAPÍTULO 2
O SOLO COMO UM SISTEMA MULTICOMPONENTE
E SUAS RELAÇÕES MASSA-ÁREA-VOLUME
1 - O solo como um sistema multicomponente
1.1 - A fase sólida
1.2 - A fase líquida
1.3 - A fase gasosa
2 - Algumas relações massa-área-volume
2.1 - Massa específica das partículas
2.2 - Massa específica do solo seco
2.3 - Massa específica do solo úmido
2.4 - Umidade com base na massa seca
2.5 - Umidade com base no volume
2.6 - Porosidade total
2.7 - Porosidade de aeração
2.8 - Grau de saturação
2.9 - Armazenamento de água
2.10 - Superfície específica
2.10.1 - Partículas regulares ou isodiamétricas
2.10.2 - Partículas em forma de placas
2.10.3 - Partículas em forma de bastão
2.10.4 - Solos
Literatura citada
Literatura sugerida
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CAPÍTULO 3
O ESTADO DE ENERGIA RELATIVA DA ÁGUA NO SOLO
1 - Formas, modalidades e unidades de energia
2 - As leis de Newton para o movimento dos corpos
2.1 - Lei geral para o movimento de partículas de um fluido perfeito
2.1.1 - Lei geral para o movimento de partículas de um fluido perfeito,
incompressível, sob ação da gravidade, em regime permanente. Teorema
de Bernoulli para fluido perfeito
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2.1.2 - Lei geral para o movimento de partículas de um fluido real,
incompressível, sob ação da gravidade, em regime permanente. Teorema
de Bernoulli para fluidos reais e os conceitos de potencial e gradiente
hidráulico
2.1.3 - Derivada hidrodinâmica do potencial hidráulico
3 - Potencial e gradiente hidráulico em solo saturado de água
4 - Potencial e gradiente hidráulico em solo não saturado de água
Literatura sugerida
CAPÍTULO 4
CONSIDERAÇÕES SOBRE AS EQUAÇÕES
DIFERENCIAIS PARCIAIS
1 - Introdução e conceitos básicos
2 - Representação geométrica das equações diferenciais
3 - Condições de fronteira
4 - Problemas de fronteira com auto-valores e auto-funções
5 - Alguns métodos de resolução de equações diferenciais parciais
5.1 - Método da separação de variáveis
5.1.1 - Definição das séries de Fourier
5.1.2 - Relação de Euler
5.2 - Método das transformadas integrais lineares
5.2.1 - Transformadas de Laplace
5.2.2 - Transformadas finitas de Fourier
5.2.2.1 - Transformada finita co-senoidal de Fourier
5.2.2.2 - Transformada finita senoidal de Fourier
Literatura sugerida
CAPÍTULO 5
DINÂMICA DA ÁGUA EM SOLO SATURADO
1 - Lei de Darcy
2 - Homogeneidade, heterogeneidade, isotropia e anisotropia
3 - Equações de Drenagem
3.1 - Obtenção das equações diferenciais que governam o movimento de
água num manto freático, mediante hipóteses simplificadoras
3.1.1 - As hipóteses de Dupuit-Forchheimer
3.1.2 - Regime de fluxo de água aos drenos
3.1.3 - Equações diferenciais do movimento de água num manto freático,
em regime de fluxo transiente
3.1.4 - Equações diferenciais do movimento de água num manto freático,
em regime de fluxo não transiente
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3.2 - Aplicações
3.2.1 - Em regime de fluxo não transiente
3.2.1.1 - Equações de Hooghoudt e Aronovici & Donnan, para solo
homogêneo
3.2.2.2 - Equação de Hooghoudt para solo estratifica
3.2.1.3 - Generalização da equação de Hooghoudt. O conceito de estrato
equivalente
3.2.2 - Em regime de fluxo transiente
3.2.2.1 - Equações de Glover e Glover-Dumm
3.2.2.2 - Equação de Prevedello
3.2.2.3 - Generalização das equações de Glover, Glover-Dumm e de
Prevedello
3.2.2.4 - Equação de Boussinesq
3.2.2.5 - Equação de van Schilfggarde
Literatura citada
CAPÍTULO 6
DINÂMICA DA ÁGUA EM SOLO NÃO SATURADO
1 - Lei de Buckingham-Darcy
2 - Obtenção da equação diferencial que governa o movimento de água
em solo não saturado, em regime de fluxo transiente
3 - Obtenção da equação diferencial que governa o movimento de água
em solo não saturado, em regime de fluxo não transiente
4 - Difusidade hidráulica
5 - Aplicações
5.1 - Obtenção das funções K(θ) e D(θ)
5.1.1 - Métodos baseados na condição de regime de fluxo não transiente
5.1.2 - Métodos baseados na condição de regime de fluxo transiente
5.1.2.1 - Utilizando a técnica do fluxo de saída
5.1.1.2 - Utilizando a técnica do fluxo de entrada
5.1.2.3 - Utilizando a técnica do perfil instantâneo
5.1.3 - Métodos indiretos
5.2 - Expressão analítica do tamanho médio dos poros
5.3 - Infiltração da água no solo
5.3.1 - Descrição geral do processo
5.3.2 - Infiltração horizontal
5.3.3 - Infiltração vertical
5.3.4 - Teoria da infiltração, segundo o modelo de Green & Ampt (1911)
5.3.4.1 - Para infiltração horizontal (ou para tempos curtos de infiltração
vertical)
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5.3.4.2 - Para infiltração vertical
5.3.5 - Modelos empíricos
5.3.6 - Soluções analíticas de Prevedello et al. (2008, 2009) relacionadas
com as teorias de Richards, Philip e Green-Ampt para a infiltração
horizontal e vertical de água em areias
5.3.6.1 - Caso A. Infiltração vertical descendente
5.3.6.1.1 - Perfil de umidade
5.3.6.1.2 - Perfis de umidade do solo para outras condições
5.3.6.1.3 - Comparação com a análise de Green-Ampt
5.3.6.1.4 - Comparação com a solução em série de potências de Philip
5.3.6.1.5 - Taxa do avanço da zona de molhamento
5.3.6.2 - Caso B. Infiltração vertical ascendente ou “ascensão capilar”
5.3.6.2.1 - Perfis de umidade
5.3.6.2.2 - Taxa do avanço da zona de molhamento
5.3.6.3 - Caso C. Infiltração horizontal
5.3.6.3.1 - Perfis de umidade
5.3.6.3.2 - Taxa de avanço da zona de molhamento
5.3.6.4 - Considerações adicionais sobre a nova teoria
5.4 - Redistribuição da água no solo
5.4.1 - O moderno conceito de capacidade de campo
5.4.2 - Modelos analíticos para predição do processo da redistribuição
5.5 - Evaporação da água no solo
5.5.1 - Na presença do lençol freático
5.5.2 - Na ausência do lençol freático
5.5.3 - Densidade de fluxo de vapor em condições não isotérmicas e
isotérmicas
5.6 - Solução numérica da equação de Richards
5.6.1 - Solução numérica do processo da infiltração da água no solo
5.6.2 - Solução numérica do processo da redistribuição da água no solo
5.6.3 - Solução numérica do processo da evaporação da água no solo
5.7 - Balanço de água em ecossistemas vegetados
5.8 - As Funções Transferidoras ("Pedotransfer functions")
5.8.1 - Função de Pedotransferência (FPT)
5.8.2 - Tipos de funções utilizadas no processo de pedotransferência
5.8.2.1 - Contínua e Classe
5.8.2.2 - Pontual e Paramétrica
5.8.2.3 - Pseudocontínua
5.8.2.4 - Redes Neurais
5.8.2.4.1 - Rosetta
5.8.2.4.2 - Neuropack
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317
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5.8.2.4.3 - Soilpar
5.8.3 - Modelos fisicamente fundamentados
5.8.3.1 - Splintex
5.9 - Qualidade Física do Solo
Literatura citada
320
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322
330
CAPÍTULO 7
TRANSFERÊNCIA DE CALOR NO SOLO
1 - Importância da temperatura do solo e os processos de transferência
de calor
2 - Propriedades térmicas do solo
3 - Calor específico do solo
4 - Efeito da umidade nas propriedades térmicas do solo
5 - Densidade de fluxo de calor no solo
5.1 - Particularidades da equação diferencial que descreve a densidade de
fluxo de calor em meios porosos
6 - Perfis de temperatura do solo
7 - Regime térmico do solo sob condições de campo
7.1 - Variação de temperatura próximo à superfície do solo
7.2 - Variação diurna da temperatura na superfície do solo
7.3 - Variações diurnas de temperatura no solo
8 - O efeito das coberturas protetoras
9 - Aplicações das equações diferenciais
9.1 - Variações cíclicas da temperatura do solo
9.2 - Determinação da difusividade e condutividade térmica do solo
9.2.1 - Método de Jackson & Kirkham (1958)
9.2.2 - Método de Chung & Jackson (1954)
9.2.3 - Método de Clivati & Prevedello (1993)
10 - Balanço da energia térmica na superfície do solo
10.1 - Radiação Solar
10.2 - Balanço de Radiação na Superfície da Terra
10.3 - Balanço de Energia na Superfície da Terra
Literatura citada
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CAPÍTULO 8
MOVIMENTO DOS GASES NO SOLO
1 - Importância dos gases do solo
2 - Pressão do ar no campo gravitacional, em condições de equilíbrio
3 - Densidade de fluxo de ar no solo
4 - Difusão dos gases
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4.1 - Equação da continuidade para a difusão de gases no solo
4.2 - Equação diferencial parcial a difusão de gases no solo
5 - Métodos na determinação do coeficiente de difusão de gases de solo
5.1 - Métodos indiretos
5.2 - Métodos diretos
5.2.1 - Método de Papendick & Runkles (1965)
5.2.2 - Método de Prevedello (1991)
6 - Alguns exemplos de aplicação
6.1 - Caso da difusão em regime no transiente de CO2 no solo, quando
αar, φ e D são constantes
6.2 - Caso da difusão em regime no transiente de O2 no solo, quando αar,
φ e D são constantes
6.3 - Caso da difusão de O2 e CO2 , em regime transiente, quando αar, φ e
D são constantes
6.4 - Caso da difusão de O2 para o solo, em regime transiente, quando αar
e D são constantes e φ = 0
6.5 - Outros casos
Literatura citada
CAPÍTULO 9
DINÂMICA DE ÁGUA E SOLUTOS NO SOLO
Dinâmica da água e solutos no solo
1 - Considerações teóricas do fluxo de água e solutos no solo
1.1 - Movimento convectivo de solutos no solo
1.2 - Movimento de solutos por dispersão hidrodinâmica
1.3 - Movimento convectivo e dispersivo (combinados) de solutos
no solo
1.4 - Equação da continuidade do movimento do soluto simultâneo
de
água e solutos no solo
1.5 - Equação diferencial geral que governa o movimento simultâneo
de
água e solutos no solo, nos regimes de fluxo transiente e não transiente
Literatura citada
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APÊNDICE - A técnica iterativa de Newton-Raphson como solução
numérica de equações não lineares
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ÍNDICE REMISSIVO
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