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dc.creatorBraga, Rodrigo Favaro-
dc.date.accessioned2026-06-25T22:00:19Z-
dc.date.available2026-06-25T22:00:19Z-
dc.date.issued2025-08-21-
dc.identifier.citationBRAGA, Rodrigo Favaro. Propagação do calor no solo: revisão sistemática e análise experimental. 2025. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2026.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40638-
dc.description.abstractSoil is an essential resource for ecological balance and may undergo physical, chemical, and biological changes due to heat incidence on its surface. Heat propagation in soil depends on factors such as moisture, compaction, soil composition, density, and the residence time of heat on the surface. Among the various processes that generate soil heat transfer, fire stands out as a natural phenomenon that has been present on Earth for millions of years. However, with climate change and land-use alterations, the frequency and intensity of wildfires have increased, becoming both an environmental and economic concern. Wildfires can be mitigated through prescribed burning, a management technique aimed at reducing fuel loads and contributing to biodiversity conservation. Studying heat propagation in soil is crucial to understanding the physical, chemical, and biological impacts of burning events. Therefore, this study aimed to analyze soil heat propagation through controlled laboratory simulations and to compare the results with evidence available in the academic literature. Simulations reproduced prescribed burning and wildfire conditions, measuring soil temperatures at the surface, 2 cm, and 5 cm depth. To ensure a relevant literature base for comparison, a systematic review was conducted using bibliometric analysis, the Methodi InOrdinatio, and content analysis. Results showed that although wildfires presented slower heating, they reached higher temperatures at all depths compared to prescribed burning. Heat fluxes (q) during prescribed burning were 76.23 W/m² (surface to 2 cm) and 1.03 W/m² (2 to 5 cm), while for wildfires values reached 146.69 W/m² and 1.80 W/m², respectively. The thermal diffusivity obtained was 0.0000029 m²/s. In the systematic review, out of 276 articles initially identified, 18 addressed laboratory simulations of fire effects on soil. Of these, 56% focused on physical properties, 56% on organic matter, 28% on chemical properties, and 17% on biological aspects. The most frequently applied temperatures were 175 °C for prescribed burning and 300 °C for wildfires. Only two studies evaluated temperature across different soil layers, and just one considered more than one depth. It is concluded that heat propagation during wildfire simulations is greater when compared to prescribed burning, suggesting that prescribed fire can be an effective wildfire prevention strategy with lower soil thermal impact. Furthermore, opportunities remain for new and more robust studies on heat propagation, such as investigating fire impacts at greater soil depths and identifying which parameters most influence heat transfer.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.pt-brpt_BR
dc.subjectIncêndios florestaispt_BR
dc.subjectSolos - Manejopt_BR
dc.subjectMétodos de simulaçãopt_BR
dc.subjectGestão ambientalpt_BR
dc.subjectForest firespt_BR
dc.subjectSoil managementpt_BR
dc.subjectSimulation methodspt_BR
dc.subjectEnvironmental managementpt_BR
dc.titlePropagação do calor no solo: revisão sistemática e análise experimentalpt_BR
dc.title.alternativeSoil heat transfer: systematic review and experimental analysispt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.description.resumoO solo é um recurso essencial ao equilíbrio ecológico e pode sofrer alterações físicas, químicas e biológicas devido à incidência de calor na sua superfície. A propagação de calor no solo depende de fatores como umidade, compactação e composição do solo, densidade e tempo de residência do calor na sua superfície. Entre as diversas formas de gerar a propagação de calor no solo, tem-se a passagem do fogo, que é um fenômeno natural presente na Terra há milhões de anos, porém, com o avanço das mudanças climáticas e as alterações no uso do solo, a frequência e intensidade dos incêndios florestais têm aumentado, tornando-se uma preocupação ambiental e econômica. Os incêndios podem ser prevenidos por meio do fogo prescrito, técnica de manejo que visa reduzir a biomassa combustível e contribuir para a manutenção da biodiversidade. O estudo da propagação de calor no solo é um processo que permite compreender os impactos físicos, químicos e biológicos no solo dos eventos de queima. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi analisar a propagação do calor sobre o solo por meio de simulações laboratoriais controladas e comparar os resultados obtidos com evidências disponíveis na literatura acadêmica. Simulou-se a passagem do fogo prescrito e de incêndio florestal, avaliando a propagação de calor no solo, medindo a temperatura na superfície, 2 e 5 cm de profundidade. Para se obter uma literatura acadêmica para comparação de resultados mais relevante, realizou-se uma revisão sistemática da literatura, utilizando da análise bibliométrica, Methodi InOrdinatio e a análise de conteúdo. Observou-se que o incêndio florestal, apesar de apresentar aquecimento mais lento, atingiu as maiores temperaturas em todas as camadas, quando comparado ao fogo prescrito. Os fluxos de calor (q) durante o fogo prescrito foram de 76,23 W/m² (entre a superfície a 2 cm) e 1,03 W/m² (entre 2 e 5 cm). Para o incêndio florestal, os valores foram de 146,69 W/m² e 1,80 W/m², respectivamente para superfície a 2 cm e 2 a 5 cm. A difusividade térmica obtida foi de 0,0000029 m²/s. Na revisão sistemática, dos 276 artigos inicialmente encontrados, 18 se enquadraram no tema “simulação em laboratório da passagem do fogo e seus efeitos no solo”. Destes, 56% abordaram propriedades físicas, 56% a matéria orgânica, 28% propriedades químicas e 17% as biológicas. As temperaturas mais utilizadas foram 175 ºC para o fogo prescrito e 300 ºC para o incêndio florestal. Apenas dois estudos avaliaram a temperatura em diferentes camadas do solo, sendo que apenas um deles considerou mais de uma profundidade. Conclui-se que a propagação de calor durante a simulação do incêndio florestal é maior, se comparado com o fogo prescrito e que esta técnica pode funcionar como combate aos incêndios florestais, com baixo impacto no meio ambiente. Observa-se oportunidades de estudos novos e mais robustos em relação a propagação de calor, como verificar a extensão do impacto do fogo em maiores profundidades do solo e avaliar quais são os parâmetros que mais limitam ou não a propagação de calor.pt_BR
dc.degree.localLondrinapt_BR
dc.publisher.localLondrinapt_BR
dc.creator.IDnão possuipt_BR
dc.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/8699860666235765pt_BR
dc.contributor.advisor1Prates, Katia Valeria Marques Cardoso-
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0001-6017-6620pt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttps://lattes.cnpq.br/3263748365906046pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Figueiredo, Tomas D Aquino Freitas Rosa de-
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0001-7690-8996pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Lattesnão possuipt_BR
dc.contributor.referee1Prates, Katia Valeria Marques Cardoso-
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0001-6017-6620pt_BR
dc.contributor.referee1Latteshttps://lattes.cnpq.br/3263748365906046pt_BR
dc.contributor.referee2Miranda, Cesar Heraclides Behling-
dc.contributor.referee2IDnão possuipt_BR
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/5829743843401253pt_BR
dc.contributor.referee3Anami, Marcelo Hidemassa-
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0002-2599-430Xpt_BR
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/3307401491797973pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental - Multicampus - Ap e Ldpt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::SANEAMENTO AMBIENTALpt_BR
dc.subject.capesEngenharia/Tecnologia/Gestãopt_BR
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