تبلیغات
مهندسی مکانیک و هوافضا - مطالب ترمودینامیک پیشرفته
منوی اصلی
مهندسی مکانیک و هوافضا
www.Aeros.ir
  • حسین اتحادی چهارشنبه 2 اسفند 1396 08:20 ب.ظ نظرات ()
    موتورهای جت به چند دسته اساسی تقسیم می شوند: 
    • توربوفن Turbo Fan 
    • توربوجت Turbo Jet 
    • توربوپراپ Turbo Prop 
    • پالس جت Pulse Jet 
    • پرشر جت Pressure Jet 
    • رم جت Ram Jet 
    • سکرام جت Scram Jet 
    در حقیقت، تمام موتورهای جت که توربین دارند، نوع پیشرفته تری از همان موتورهای توریبن گازی هستند که در زمان های دورتر استفاده می شده است. از موتورهای توربین گازی بیشتر برای تولید برق نه تولید نیروی رانش استفاده می شود. موتورهای جت کلاً بر پایه ی موارد زیر کار می کنند: هوا از مدخل وارد موتور جت شده و سپس با چرخاندن توربین نیروی لازم را برای مکش هوا برای سیکل بعدی آماده کرده و خود از مخرج خارج می شود. در این حالت فشار و سرعت هوای خروجی، بدون در نظر گرفتن اصطکاک، با سرعت و فشار هوای ورودی برابر است. سیکل کاری موتورهای جت پیوسته است، این بدین معناست که هنگامی که هوا وارد کمپرسور می گردد، به سوی توربین عقب موتور رفته و آن را نیز همراه با خروج خود به حرکت در می آورد، یعنی نیروی لازم برای مکش در حقیقت به وسیله توربین انتهایی موتور تولید شده است و بدین گونه است که همزمان با ورود هوا به کمپرسور، توربین نیز به وسیله نیروی تولید شده توسط سیکل قبلی در حال چرخش است و نیروی آن صرف چرخاندن کمپرسور می شود. در این فرآیند، دوباره نیروی تولید شده توسط این سیکل به توربین داده شده و توربین نیروی لازم جهت ادامه کار را فراهم می آورد.


    موتور توربوفن با ضریب کنار گذر پایین F-119 پرات اند ویت

    آخرین ویرایش: چهارشنبه 2 اسفند 1396 08:21 ب.ظ
    ارسال دیدگاه
  • در تعریف می توان گفت جرم اتمی  یک عنصر، جرم یک اتم آن بر اساس یک دوازدهم جرم اتم کربن ۱۲ است. 

    برای درک این تعریف این مقاله را تا انتها بخوانید.

    برای آنکه بتوان خواص فیزیکی و شیمیایی عنصری را بررسی کرد بایستی بتوان جرم اتم ها یا مولکول های آن عنصر را اندازه گرفت. با توجه به اندازه کوچک اتم ها نمی توان برای این منظور از وسایل متداول اندازه گیری نظیر ترازو استفاده کرد.

    از این رو دانشمندان در صدد برآمدند جرم نسبی اتم ها را با در نظر گرفتن یک واحد استاندارد تعریف کنند. این مقیاس استاندارد، یکای جرم اتمی نامیده می شود.

    یکای جرم اتمی چیست؟ 

    یکای جرم اتمی معادل یک دوازدهم جرم اتم کربن است. یعنی اگر یک اتم کربن ۱۲ را به ۱۲ قسمت مساوی تقسیم کنیم، هر قسمت یک واحد جرم اتمی تعریف می شود که با نماد amu مشخص می گردد.

    محاسبه جرم اتمی: 

    همان طور که گفتیم برای محاسبه جرم اتم عناصر از مقیاس یک دوازدهم اتم کربن استفاده می شود.

    مثلا اگر جرم اتمی عنصری ناشناخته ۷ باشد بدین معنا است که جرم اتمی  

    آخرین ویرایش: شنبه 23 دی 1396 02:36 ق.ظ
    ارسال دیدگاه
  • حسین اتحادی چهارشنبه 20 دی 1396 09:25 ب.ظ نظرات ()

    آنتروپی و قانون دوم ترمودینامیک 

     

    فرایندهای برگشت ناپذیر و آنتروپی

    اگر یک فرایند برگشت ناپذیر خود به خود در مسیر اشتباه اتفاق بیافند، ما متحیر خواهیم شد. اما هنوز این اتفاقات قانون پایستگی انرژی را نقض نمی کند. برای مثال اگر شما دست خود را به یک فنجان قهوه بچسبانید، متحیر می شود اگر دست شما سرد تر و فنجان قهوه گرم تر شود. روشن است که این یک مسیر اشتباه برای انتقال انرژی است، اما انرژی کل سیستم بسته (دست + فنجان قهوه) با انرژی کل فرایندی که در مسیر درست انجام شود یکسان است. بنابراین تغییر انرژی یک سیستم بسته، به جهت انجام فرایندهای برگشت ناپذیر بستگی ندارد. بلکه جهت انجام فرایند به ویژگی های دیگری تغییر در آنتروپی سیستم  که به آن خواهیم پرداخت بستگی دارد. اصل آنتروپی:

    "اگر یک فرایند برگشت ناپذیر در یک سیستم بسته رخ بدهد، آنتروپی سیستم همیشه افزایش می یابد، هرگز کاهش پیدا نمی کند."

    آنتروپی از این جهت با انرژی فرق دارد که از قانون پایستگی پیروی نمی کند. انرژی یک سیستم بسته پایسته است اما برای فرایند های برگشت ناپذیر آنتروپی سیستم بسته افزایش پیدا می کند. دو روش هم ارز برای تعریف تغییر در آنتروپی سیستم وجود دارد: (1) توسط دمای سیستم و انرژی که سیستم به شکل گرما بدست می آورد یا از دست می دهد. (2) با محاسبه تعداد راه های چینش اتم ها یا مولکول ها تشکیل دهنده ی سیستم.

    تغییر در آنتروپی

    انبساط آزاد گاز کامل را درنظر بگیرید. شکل20-1. اگر ما شیر را باز کنیم، گاز برای پر کردن مخزن خالی هجوم می برد و بی درنگ به حالت نهاییf می رسد. این یک فرایند برگشت ناپذیر است؛ همه ی مولکول های گاز هرگز به طرف چپ مخزن باز نمی گردند. نمودار P-V این فرایند در شکل20-2 کشیده شده است. فشار و حجم ویژگی های حالت هستند چون فقط به حالت گاز بستگی دارند و به چگونگی رسیدن به آن حالت بستگی ندارد. دیگر ویژگی های حالت، دما و انرژی است. ما اکنون فرض می کنیم که گاز یک ویژگی حالت دیگر دارد و آن آنتروپی است. بعلاوه، تغییر در آنتروپی سیستم در حین فرایند را به صورت زیر تعریف می کنیم:

    (1-20)                                                            

    بقیه در ادامه مطلب ...

    آخرین ویرایش: - -
    ارسال دیدگاه
  • حسین اتحادی چهارشنبه 20 دی 1396 09:13 ب.ظ نظرات ()

    فرایند برگشت‌ناپذیر (به انگلیسیIrreversible process) در ترمودینامیک استفاده شده و کاربرد دارد. در ترمودینامیک هروقت دگرگونی در حالات ترمودینامیکی در سیستم یا محیط اطراف روی دهد نمی‌توان بدون اتلاف انرژی آن را دقیقاً به حالت نخست برگرداند.

    سیستم در فرایند برگشت‌ناپذیر می‌تواند به حالت اولیه برگردد ولی عدم بازگشت در محیط اطراف است که قابلیت بازگشت به شرایط اولیه را ندارند.

    فرایندها آنتروپی جهان را افزایش می‌دهند ولی به دلیل اینکه تابع آنتروپی تابع حالت است تغیرات آنتروپی در فرایند برگشت‌پذیر و برگشت‌ناپذیر یکسان ایجاد می‌گردد. با استفاده از قانون دوم ترمودینامیک می‌توان برگشت‌پذیری یا ناپذیری فرایند را تعیین کرد.

    تمام فرایندها در طبیعت برگشت‌ناپذیر هستند. در هر سیستم ترمودینامیکی که در آن یکی از حالت‌های ترمودینامیکی تغیر کند حتی در صورت برگشت دوباره به آن حالت پیکربندی و ساختار (به عنوان نمونه: محل جای‌گیری) اتم‌های موجود در آن سیستم تغییر کرده‌است که همین تغییرِ کم موجب هدررفتن انرژی و اصطلاحاً برگشت‌ناپذیری در سامانه می‌شود که برگشت به حالت نخست را غیرممکن می‌سازد.

    بسیاری از فرایندهای زیست‌شناسی که نخست برگشت‌پذیر فرض می‌شدند در واقع از دو فرایند برگشت‌ناپذیر تشکیل شده‌اند. فرض می‌شد که یک آنزیم پیشبرد فرایندها و برگشت تغییرات شیمیایی را به طور برگشت‌پذیر انجام می‌دهد که تحقیقات در آینده روشن ساخت برای انجام این واکنش نیاز به تولید ۲ آنزیم با آن ساختار و انجام فرایند برگشت‌ناپذیر است.

    فرایند بی‌درروی غیرقابل برگشت: اگر سیلندر عایق بی‌نقص باشد، حالت ابتدایی سمت چپ بالا پس از تغییر به حالت سمت راست بالا دیگر قابل دسترسی نخواهد بود. به جای آن، حالتی که در سمت چپ پایین قرار دارد زمانی که قصد برگشت به فشار اصلی را دارد فرض می‌شود زیرا انرژی به گرما تبدیل شده‌است.

    آخرین ویرایش: چهارشنبه 20 دی 1396 09:21 ب.ظ
    ارسال دیدگاه