تحقیق در مورد ترمودینامیک

اختصاصی از فی گوو تحقیق در مورد ترمودینامیک دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

 تعداد صفحه20

ترمودینامیک

گرما - دما و دماسنج

فشار

انبساط اجسام

گاز کامل

گرما سنجی و واحدهای آن

گرمای لازم برای تبدیل یخ به آب

تعادل آب و یخ

تعادل آب با بخار آب

فرآیندهای ترمودینامیکی

انرژی درونی

قوانین ترمودینامیک

ماشین های گرمایی

یخچال

گرما

هنگامی که دو جسم با دماهای متفاوت در تماس با یکدیگر قرار گیرند انرژی از

جسم گرمتر به جسم سرد تر میرود به انرژی که در این شرایط منتقل می شود

انرژی گرمایی می گویند

الف - گرما و حرکت مولکولی

میدانید که ماده از مولکولها تشکیل شده است این مولکولها ساکن نیستند بلکه دائما در حال

حرکت هستند  نوع حرکت آنها بستگی به حالت ماده دارد یکی از اثرهای گرما بر ماده

این است که حرکت آنها را سرعتر می کند و فاصله مولکول ها را افزایش می دهد در

نتیجه موجب افزایش طول سطح و حجم جامدات و حجم مایعات و گازها می شود

ب - گرما وانرژی درونی

مولکولهای اجسام چون در حرکتند دارای انرژی جنبشی میباشند و چون بین آنها نیروهای

پیوستگی  وجود دارد به سبب وضع و حالت خود دارای انرژی پتانسیل نیز هستند

هنگامیکه ماده ای را  گرم می کنیم انرژیهای جنبشی و پتانسیل مولکولها هردو افزایش

می یابد مجموع انرژیهای  جنبشی وپتانسیل تمام ملکولهای یک ماده را انرژی درونی یا

گرمایی  آن ماده مینامند

دما

دما کمیتی است نسبی و مقایسه ای و حالت جسم را نشان می دهد به عبارت دیگر درجه

گرمی جسم را نشان می دهد نه انرژی گرمایی آن را

دماسنجها

دماسنج وسیله اندازه گیری دمای اجسام است که بر اساس انبساط اجسام کار می کنند

مدرج کردن دماسنجها

برای مدرج کردن دماسنجها از دو نقطه ثابت در طبیعت استفاده می شود یکی نقطه پایینی

که معمولا نقطه ذوب یخ یا نقطه انجماد آب خالص در فشار یک اتمسفر بوده و دومی نقطه

بالایی که نقطه جوش آب خالص در فشار یک اتمسفر می باشد

الف - سلسیوس یا سانتیگراد

در این دماسنج نقطه ذوب یخ صفر درجه و نقطه جوش آب صد انتخاب شده است و

فاصله  بین صفر وصد به صد قسمت مساوی تقسیم شده است

ب - فارنهایت

نقطه ذوب یخ 32 و نقطه جوش آب 212 انتخاب شده است و فاصله بین به 180 قسمت

مساوی تقسیم شده است

ج - کلوین یا مطلق

نقطه ذوب یخ 273 و نقطه جوش آب 373 و فاصله بین به 100 قسمت مساوی تقسیم

شده است

د - رئومر

نقطه ذوب یخ صفر و نقطه جوش آب 80 درجه و فاصله بین به 80 قسمت مساوی تقسیم

شده است

رابطه دماها در دماسنجهای مختلف

اگر دماسنج سلسیوس دمای جسمی راC ، فارنهایت همان دما را F ، کلوین آن را T

و  رئومر R  نشان دهد رابطه بین آنها به صورت زیر است

فشار

فشار بزرگی نیرویی است که به طور مودی بر واحد سطح اثر می کند

      

صفر مطلق

پایین ترین دمای ممکن  است که صفر مطلق می نامند در این دما حرکت

مولکولها کاملا متوقف است و انرژی درونی ماده به کمترین مقدار ممکن می رسد رابطه

بین دما کلوین و سلسیوس با توجه به فرمولهای قبل به صورت زیر است

انبساط جامدات

گرما موجب افزایش فاصله مولکولها یا انبساط اجسام می شود که در جامدات افزایش دما

موجب انبساط طولی - سطحی و حجمی می شود و در سیالات باعث افزایش حجم می شود

انبساط طولی جامدات

اگر طول جسمی در دمای   برابر   در دمای   برابر   باشد رابطه بین آنها به

صورت زیر می باشد

 

تعریف ضریب انبساط طولی

اندازه انبساط  واحد طول جامد را وقتی دمای آن یک درجه افزایش می یابد ضریب

انبساط طولی می نامند که با واحد  بیان می شود

با توجه به فرمول فوق میزان افزایش طول از رابطه   و افزایش طول نسبی

از رابطه    به دست می آید

انبساط سطحی جامدات

سطح جامدات نیز بر اثر تغییردما تغییر می کند روابط محاسبه مانند انبساط طولی

می باشد

 

=مساحت جدید

=مساحت اولیه

 تغییر دما

=تغییرات مساحت

= ضریب انبساط سطحی

ضریب انبساط سطحی

افزایش واحد سطح جسم وقتیکه دمای یک جسم یک درجه افزایش می یابد . برای هر

جسم رابطه تقریبیبرقرار است

انبساط حجمی جامدات

حجم جامدات نیز بر اثر تغییر دما تغییر می کند

 

=حجم جدید

=حجم اولیه

=ضریب انبساط حجمی جامد

=تغییرات حجم

 

انبسا ط مایعات

مایعات نیز بر اثر افزایش دما منبسط می شود

 

مشخصه های گازها

برای یک گاز فشار P وحجم V  و دما T و مقدار یا تعداد ملکول گرم ها را مشخصه های

ترمودینامیکی گاز می نامند

تحول یک گاز

تحول یک گاز یعنی تغییر مشخصه های گاز

 الف -  تحول مقدار معینی از گاز در دمای ثابت - فرآیند هم دما

حاصلضرب فشار در حجم معینی از یک گاز در دمای ثابت مقداریست ثابت

 

مقدار ثابت

سطح محصور در نمودار فشار -حجم (P-V ) در هر تحول برابر است با کار انجام شده

توسط گاز که اگر تحول در جهت افزایش حجم باشد گاز کار مثبت انجام می دهد و اگر در

جهت کاهش حجم باشد گاز کار منفی انجام می دهد

تحول مقدار معینی از گاز در فشار ثابت- فرآیند هم فشار

در فشار ثابت حجم مقدار معینی از گاز با دمای مطلق گاز نسبت مستقیم دارد

 

مقدار ثابت

ضریب انبساط حجمی در فشار ثابت

در فشار ثابت اگر دمای گاز ضفر درجه ای را 1 درجه افزایش دهیم به حجم گاز به اندازه

 حجم اولیه افزوده می شود که  را ضریب انبساط حجمی در فشار ثابت

مینامند که برای کلیه گازهای کامل مقداریست ثابت

نمودار تغییرات حجم بر حسب دما در فشار ثابت

اگر حجم گاز در صفر درجه سلسیوس  و در  درجه   بنامیم می توان نوشت

 

که مانند تابع  خط راستی است با ضریب زاویه   

تحول در مقدار معین از گاز در حجم ثابت - فرآیند هم حجم

در حجم ثابت فشار گاز با دمای مطلق گاز نسبت مستقیم دارد

 

مقدار ثابت

فرمول کلی گازها

برای یک گاز کامل رابطه زیر برقرار است

 

 =فشار بر حسب پاسکال

=حجم بر حسب متر مکعب

 بر حسب جرم گاز و جرم مولکولی

=دما بر حسب کلوین

 

تحول گاز در حالت کلی

برای دو حالت مختلف گاز می توان نوشت

 

کتاب ترمودینامیک1و2 ون وایلن ویرایش هفت + دانلود حل المسائل ترمودینامیک

اختصاصی از فی گوو کتاب ترمودینامیک1و2 ون وایلن ویرایش هفت + دانلود حل المسائل ترمودینامیک دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فورمتpdf

 زبان انگلیسی

تحقیق در مورد قوانین ترمودینامیک

اختصاصی از فی گوو تحقیق در مورد قوانین ترمودینامیک دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه23

فهرست مطالب

قوانین ترمودینامیک

قانون صفرم ترمودینامیک

? نماد دیفرانسیل است.

قانون دوم ترمودینامیک

بیان کلوین-پلانک

نامساوی کلازیوس  و  قانون دوم ترمودینامیک

   نتایج فلسفی قانون دوم ترمودینامیک

افزایش بی نظمی  و مرگ حرارتی
 (Heat death)

چند مغالطه در استنتاج امتناع حیات جاودانه جهان

که شرایط خاص حادثه(Initial conditions)  را در دست نداریم وبدون

Thermodynamic بیانگر شاخه ای از علم فیزیک می باشد که به بررسی رفتار خواص کلی سیستم ها مانند فشار، دما، انرژی داخلی، حجم، آنتروپی و ... می پردازد. از جمله مسایل مورد علاقه این علم می توان به بررسی قوانین حاکم بر تبدیل انرژی گرمایی به کار اشاره. قوانین اصلی حاکم بر این علم بسیار جالب بوده و مصادیق بسیاری در سایر علوم تجربی و نظری نیز دارند سعی خواهیم کرد که طی چند مطلب به تشریح ساده آنها بپردازیم.
قانون صفرم (Zeroth law)
برای هیچ یک از ما شکی وجود ندارد هنگامی که یک لیوان آب جوش را در یک ظرف بزرگتر آب سرد قرار می دهیم، پس از گذشت زمان لازم دمای آب درون لیوان و آب بیرون آن - درون ظرف بزرگتر - یکسان می شود. اینگونه بنظر می آید که میان دو منبع - منظور لیوان آب جوش و ظرف آب سرد - مفهومی بنام گرما به حرکت در می آید و از جایی که بیشتر است به سمت جایی که کمتر است حرکت می کند تا به تعادل گرمایی برسند.
مثال دیگر آنکه هنگامی که یک لیوان آب یخ را بدست میگیرد بوضوح احساس می کنید چیزی - بنام گرما - از دست شما به سمت لیوان جاری می شود و ضمن سرد کردن دست شما به گرم کردن لیوان مشغول می شود. نمونه معکوس حالتی است که شما یک لیوان چای داغ را در درست می گیرد. در هر دو مورد اگر لیوان ها را برای مدت طولانی در دست نگاه داریم دیگر احساس خاصی نخواهیم داشت و دمای لیوان ها با دمای بدن ما یکسان می شود.
این نمونه تجربه های به ظاهر ساده مصادیقی از قانون صفرم ترمودینامیک می باشند که معمولآ به اینصورت بیان می شود : “اگر A و B با جسم سومی مانند C در تعادل گرمایی باشند، حتمآ با یکدیگر نیز در تعادل خواهند بود.”
دقت کنید که این خاصیت اگر چه بنظر ساده می آید اما در تمام موارد یکسان نیست و حتی شاید به نوعی ابهام هم داشته باشد. بعنوان مثال دلیلی وجود ندارد، اگر آقای A، گربه C را دوست داشته باشد و آقای B هم این گربه را دوست داشته باشد، در آنصورت آقایان A و B به یکدیگر علاقه داشته باشند.
قانون صفرم ترمودینامیک در واقع تاکیدی است بر وجود یک کمیت بنام دما که مقدار آن در سیستم های ترمودینامیکی در حال تعادل یکسان می باشد. مشابه این قانون اگرچه در فیزیک الکتریسیته تعریف خاصی شاید نداشته باشد وجود دارد. شما وقتی دو منبع با پتانسیل های مختلف الکتریکی را از طریق یک سیم هادی به یکدیگر متصل کنید و مدار بسته ای تشکیل دهید، جریان الکتریسیته آنقدر در مدار جاری خواهد بود - و تلف خواهد شد - تا پتانسیل دو منبع یکسان شود.
علت آنکه این قانون با شماره صفر مشخص می شود آن است که بسیار پایه ای بوده و نیز پس از گذشت سالها اسفتاده از سایر قوانین ترمودینامیک، در اوایل قرن بیستم به جمع قوانین ترمودینامیک پیوسته است.

قانون صفرم ترمودینامیک بیان می‌کند که اگر دو سیستم با سیستم سومی در حال تعادل گرمایی باشند، با یکدیگر در حال تعادلند.

قانون اول ترمودینامیک

در زبان یونانی Thermos به معنای “گرما و حرارت” و Dynamic به معنای “تغییرات” می باشد و لغت Thermodynamic بیانگر شاخه ای از علم فیزیک می باشد که به بررسی رفتار خواص کلی سیستم ها مانند فشار، دما، انرژی داخلی، حجم، آنتروپی و ... می پردازد. از جمله مسایل مورد علاقه این علم می توان به بررسی قوانین حاکم بر تبدیل انرژی گرمایی به کار اشاره. قوانین اصلی حاکم بر این علم بسیار جالب بوده و مصادیق بسیاری در سایر علوم تجربی و نظری نیز دارند سعی خواهیم کرد که طی چند مطلب به تشریح ساده آنها بپردازیم.
قانون صفرم (Zeroth law)
برای هیچ یک از ما شکی وجود ندارد هنگامی که یک لیوان آب جوش را در یک ظرف بزرگتر آب سرد قرار می دهیم، پس از گذشت زمان لازم دمای آب درون لیوان و آب بیرون آن - درون ظرف بزرگتر - یکسان می شود. اینگونه بنظر می آید که میان دو منبع - منظور لیوان آب جوش و ظرف آب سرد - مفهومی بنام گرما به حرکت در می آید و از جایی که بیشتر است به سمت جایی که کمتر است حرکت می کند تا به تعادل گرمایی برسند.
مثال دیگر آنکه هنگامی که یک لیوان آب یخ را بدست میگیرد بوضوح احساس می کنید چیزی - بنام گرما - از دست شما به سمت لیوان جاری می شود و ضمن سرد کردن دست شما به گرم کردن لیوان مشغول می شود. نمونه معکوس حالتی است که شما یک لیوان چای داغ را در درست می گیرد. در هر دو مورد اگر لیوان ها را برای مدت طولانی در دست نگاه داریم دیگر احساس خاصی نخواهیم داشت و دمای لیوان ها با دمای بدن ما یکسان می شود.
این نمونه تجربه های به ظاهر ساده مصادیقی از قانون صفرم ترمودینامیک می باشند که معمولآ به اینصورت بیان می شود : “اگر A و B با جسم سومی مانند C در تعادل گرمایی باشند، حتمآ با یکدیگر نیز در تعادل خواهند بود.”
دقت کنید که این خاصیت اگر چه بنظر ساده می آید اما در تمام موارد یکسان نیست و حتی شاید به نوعی ابهام هم داشته باشد. بعنوان مثال دلیلی وجود ندارد، اگر آقای A، گربه C را دوست داشته باشد و آقای B هم این

تحقیق در مورد ترمودینامیک

اختصاصی از فی گوو تحقیق در مورد ترمودینامیک دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه27

ترمودینامیک:

قوانین گازها:

تعریف ماکروسکوپیک گاز کامل: تعریفی که براساس خواص ظاهری و قابل اندازه گیری بیان شود گاز کامل گازیست رقیق با چگالی کم پس اگر گازهای سبک در محفظه های بزرگ نگهداری کنیم گازکامل داریم.

تعریف میکروسکوپیک گازکامل: (تعریفی که بر اساس خواص ذرات تشکیل دهنده گاز بیان شود) گاز یست که در ان فاصله بین مولکول ها آنقدر زیاد باشد تا ازنیروهای بین مولکولی بتوان صرف نظر نمود.

هر گاز را با سه کمیت فشار (P) حجم (V) و دمای مطلق (T) نمایش می دهیم و چنانچه می دانیم این سه کمیت مستقل از هم عمل نکرده و بوسیله قوانین هریل= ماریوت و شارل- گیلوساک به هم ارتباط دارند.

= مقدار ثابت= PV بویل- ماریوت

 مقدار ثابت = شارل- گیلوساک

نتیجه دو قانون فوق به صورت زیر بیان می شود:

مقدار ثابت =

پس

توجه: در رابطه فوق V,P در دو طرف تساوی بر حسب هر واحدی می توانند بیان شوند ولی T حتما باید بر حسب کلوین باشد.

مثالک در فشار ثابت دمای گازی را c30 درجه سانتیگراد افزایش می دهیم درنتیجه گاز 1/1 برابر می شود دمای اولیه گاز چند درجه سانتی گراد است.

********

مثال: حجم و فشار گازی را دو برابر می کنیم دمای گاز برحسب سانتی گراد چند برابر می شود.

1- دوبرابر                   2- نصف

3- چهاربرابر            4- بیشتر از چهار برابر

************

مثال: می خواهیم فشار گازی را دو برابر کنیم در اینصورت می توان: (دما در گزینه ها بر حسب سانتی گراد است)

• در دمای ثابت حجم گاز را دوبرابر نمود
• در دمای ثابت حجم گاز را نصف نمود
• در حجم ثابت دمای فاز را دوبرابر کنیم
• در حجم ثابت دمای گاز را نصف کنیم

********

نکته- مثال: در دمای ثابت چند درصد حجم گازی را کاهش دهیم تا فشار گاز 25 درصد افزایش یابد.

1) 10درصد 2) 15درصد     3) 20درصد

تحقیق در مورد ترمودینامیک

اختصاصی از فی گوو تحقیق در مورد ترمودینامیک دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه8

فهرست مطالب

نگاه اجمالی

تاریخچه

محاسبه فشار بر پایه نظریه جنبشی

تعبیر دما از دیدگاه نظریه جنبشی

مسافت آزاد میانگین

توزیع سرعتهای مولکولی

توزیع سرعتهای مولکولی در مایعات

مثال واقعی در مورد توزیع سرعتهای مولکولی

توزیع ماکسولی

نقص توزیع سرعت ماکسولی با نظریه جنبشی

ماکسول قانون توزیع سرعتهای مولکولی را در سال 1859 میلادی به دست آورد. در آن زمان بررسی این قانون به کمک اندازه گیری مستقیم ممکن نبود و در حقیقت تا سال 1920 که اولین کوشش جدی در این راه توسط اشترن (Stern) به عمل آمد، هیچ اقدامی صورت نگرفته بود. افراد مختلفی تکنیکهای این کار را به سرعت بهبود بخشیدند. تا اینکه در سال 1955 یک بررسی تجربی بسیار دقیق در تائید این قانون (در مورد مولکولهای گاز توسط میلر (Miller) و کاش (Kusch) از دانشگاه کلمبیا صورت گرفت.

اسبابی که این دو نفر بکار بردند در مجموعه‌‌ای از آزمایشها مقداری تالیوم در کوره قرار می‌دادند و دیواره‌های کوره O را تا دمای یکنواخت 80±4K گرم کردند. در این دما تالیوم بخار می‌شود و با فشار 3.2x10-3 میلیمتر جیوه ، کوره را پر می‌کند. بعضی از مولکولهای بخار تالیوم از شکاف s به فضای کاملا تخلیه شده خارج کوره فرار می‌کند و روی استوانه چرخان R می‌افتند در این صورت استوانه که طولش L است تعدادی شیار به صورت مورب تعبیه شده که فقط یکی از آنها را می‌توان دید. به ازای یک سرعت زاویه‌ای معین استوانه (W) فقط مولکولهایی که دارای سرعت کاملا مشخص V هستند می‌توانند بدون برخورد با دیواره‌ها از شیارها عبور کنند. سرعت V را می‌توان از رابطه زیر بدست آورد:

اگرچه توزیع ماکسولی سرعت برای گازها در شرایط عادی سازگاری بسیار خوبی با مشاهدات دارد. ولی در چگالیهای بالا ، که فرضهای اساسی نظریه جنبشی کلاسیک صادق نیستند. این سازگاری نیز به هم می‌خورد. در این شرایط باید از توزیعهای سرعت مبتنی بر اصول مکانیک کوانتومی ، یعنی توزیع فرمی - دیراک (Fermi Dirac) بوز – انیشتین (Bose Einstein) استفاده کرد. این توزیعهای کوانتمی در ناحیه کلاسیک ( چگالی کم ) با توزیع ماکسولی توافق نزدیک دارند و در جایی که توزیع کلاسیک با شکست مواجه می‌شود با نتایج تجربی سازگارند. بنابراین در کاربرد توزیع ماکسولی محدودیتهایی وجود دارد. همانگونه که در واقع برای هر نظریه‌ای چنین است.