مقدمه :
ارسطو که نظریهای فیلسوفان یونانی پیش از خود را خلاصه کرده بود، عقیده داشت که همه مواد موجود در زمین از چهار عنصر «خاک، آب، آزمایش‌های مربوط به هوا و آتش) حاصل شده است. سه عنصر از چهار عنصر ارسطو به سه حالت ماده ، یعنی جامد، مایع و گاز و عنصر چهارم به انرژی مربوط می شود.
دانشمندان، قرنها گازها را نوعی آزمایش‌های مربوط به هوا یا مخلوطی از آزمایش‌های مربوط به هوا با ناخالصی های گوناگون می دانستند. یوهان وان هلمونت، نخستین کسی که تفاوت اساسی بین گازها را دریافت، در اوایل قرن هفدهم نام گاز را که از کلمه یونانی Chaos گرفته شده ، به آنها اطلاق کرد.ولی تا زمان آنتوان لاوازیه (اواخر قرن هیجدهم) اهمیت کامل این تمایز تشخیص داده نشد. لاوازیه در 1778 بر اساس این واقعیت که آزمایش‌های مربوط به هوا مرکب از گاز اکسیژن و گاز نیتروژن است، تفسیری درست از واکنشهای احتراق به عمل آورد.
حالت گازی
از مطالعه خواص گازها این نتیجه حاصل می شود که مولکولهای گاز کاملا از یکدیگر جدا بوده، دارای حرکت سریع می باشند. آشناترین گاز یعنی هوا، در واقع مخلوطی از چند گاز است. آزمایش نشان می دهد که از دو (یا چند) گاز می توان به هر نسبت مخلوطی کاملا همگن به دست آورد. ولی چنین تعمیمی در مورد مایعات صدق نمی کند. چون هر گاز را به صورت مولکولهای جدا از هم با فواصل نسبتا زیاد می دانیم، قرار گرفتن مولکولهای یک گاز در میان مولکولهای گاز دیگر امری معقول و بدیهی به نظر می رسد. این مدل مولکولی برای توضیح تراکم پذیری گازها نیز به کار می آید، عمل تراکم ، نزدیکترکردن مولکولهای گاز به یکدیگر است.
گازها در هر ظرفی که وارد شوند، در تمام حجم آن پخش می گردند. گاز معطری که در اتاقی رها می شود، به زودی در تمام قسمتهای آن اتاق قابل تشخیص است. پخش شدن گازها با قبول حرکت دائمی و سریع مولکولهای گاز قابل توجیه است. علاوه بر این مولکولهای گاز ضمن حرکت نامنظم خود به جدار ظرف برخورد می کنند و این برخوردهای بی شمار، بیانگر این واقعیت است که گازها به دیواره های ظرف خود فشار وارد می کنند.
گاز طبیعی مایع (LNG):
گاز طبیعی چنانچه در فشار اتمسفر تا دمای F º260- سرد شود، به حالت مایع تبدیل می شود. LNG شامل بیش از 95 درصد متان و درصد کمی اتان و پروپان و سایر هیدروکربورهای سنگین تر است. سایر ترکیبات و ناخالصی های گاز طبیعی مانند اکسیژن، آب، گازکربنیک و ترکیبات گوگردی طی فرآیند سرد کردن از گاز طبیعی جدا شده و گاز طبیعی در حالت مایع بدست می آید. البته LNG تا حد 100 درصد متان خالص نیز قابل دستیابی است. حجم LNG 600/1 حجم گاز طبیعی و دانسیته آن 42/0 دانسیته آب است. این ماده، مایعی بی بو، بی رنگ و غیر سمی است و نسبت به فلزات یا سایر مواد حالت خورندگی ندارد. LNG وقتی تبخیر یا با هوا ترکیب شود در دامنه غلظت 5 تا 15 درصد می سوزد. LNG یا بخار آن در محیط و فضای باز حالت انفجاری ندارد. کلیه آزمایشات انجام شده و خواص LNG، ایمن بودن این سوخت را کاملاً تائید می کند زیرا نشت مایع LNG یا ابربخارات آن به محض تماس با زمین یا در اثر حرارت محیط به سرعت در هوا تبدیل به گاز شده و چون در این حالت از هوا سبک تر است در محیط پراکنده و منتشر می شود. LNG در وهله اول برای خودروهای سنگین دیزلی (HEAVY DUTY VEHICLE) کاربرد دارد. به لحاظ ارزش حرارتی و دانسیته انرژی، مشابه سوخت دیزل (گازوئیل) هست.
LNG در دمای ºF260- و فشار اتمسفریک در حالت مایع اشباع ( در دمای جوش مایع)
است. بنابر این مانند هر مایع در حال جوش چنانچه در فشار ثابت نگهداری شود (حتی با
افزایش حرارت) در دمای ثابت خواهد ماند.
مادام که بخار LNG از مخازن خارج می شود (boil off)، دمای مخزن ثابت می ماند.
اجزاء سیستم خودروهای با سوخت LNG:
از لحاظ انتقال سوخت به موتور، مشابه موتورهای با سوخت CNG است و سوخت به صورت بخار وارد موتور می شود. فرق اساسی بین موتورهای CNG, LNG در نحوه نگهداری و تحویل سوخت است.
مخازن ذخیره LNG دوجداره می باشند و برای فشار کاری حداکثر تا 230 psi یا 16bar طراحی شده است. این مخازن دارای لوله و اتصالات لازم برای خارج کردن گاز در صورت افزایش فشار ( با توجه به انتقال حرارت از محیط به مخزن) و یا انتقال سوخت در زمان مصرف هستند. این مخازن مجهز به سیستم اعلام پایان سوخت گیری (پرشدن مخزن) نیز هستند. موتور خودروها گاز را در فشار 4 الی 9 بار (60-120 psi) مصرف می کند.
معایب استفاده از LNG:
بسیاری از مردم به استفاده از مواد در دماهای پایین عادت نداشته لذا نیاز به آموزش خاصی در زمینه استفاده از سوخت در دمای خیلی پایین هست.
شامل 8 صفحه word
دانلود تحقیق ارسطو و چهار عنصر خاک و آب و هوا و آتش
