پاورپوینت ترمودینامیک (pptx) 62 اسلاید
دسته بندی : پاورپوینت
نوع فایل : PowerPoint (.pptx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد اسلاید: 62 اسلاید
قسمتی از متن PowerPoint (.pptx) :
ترموديناميك
مباحثي كه در مورد آنها بحث خواهيم كرد:
1- مقدمه و مفاهيم اوليه ترموديناميك
2- ماده خالص و خواص آن
3- كار و گرما
4- قانون اول ترموديناميك
5- قانون دوم ترموديناميك و انتروپي
فصل اول ؛ مقدمه
تعريف ترموديناميك
سيستم ، سيستم مجزا
محيط
حجم كنترل
فاز
تعادل
فرايند
چرخه
خواص ترموديناميكي
قانون صفرم ترموديناميك
تعريف ترموديناميك:ترموديناميك علمي است كه با كار, گرما و آن دسته خواص مواد كه با كار و گرما بستگي پيدا مي‌كنند سروكار دارند. پايه ترموديناميك مانند تمام علوم ديگر بر مشاهدات تجربي استوار است. در ترموديناميك يافته‌هاي حاصل از اين مشاهدات را بصورت قانونهائي دسته‌بندي كرده‌اند كه آنها را در بخش‌هاي بعدي مطرح خواهيم كرد. بجز اين قانونها يك قانون صفرم نيز وجودداردكه در پايان اين فصل بيان مي‌شود.
تعريف سيستم: مقداري از ماده با جرم مشخصي كه مورد بررسي قرار مي‌گيرد سيستم مي‌ناميم.
محيط: هر چه كه بيرون از سيستم جاي داشته با شد محيط ناميده مي‌شود.
فصل اول
مفاهيم اوليه ترموديناميك-
مرزهاي سيستم: سيستم را از محيط جدا مي‌كنند, اين مرزها ممكن است ثابت يا متحرك باشند.
مثال: در يك سيلندر پيستون آب درون سيلندر را به عنوان سيستم انتخاب مي‌كنيم,با گرم كردن سيلندر دماي آب افزايش مي‌يابد و پيستون بالا مي‌رود, با بالا رفتن پيستون مرز سيستم جابجا مي‌شود در اين فرايند گرما مرز سيستم را قطع مي‌كند و از محيط وارد سيستم مي‌شود.
سيستم مجزا: سيستمي كه محيط به هيچ وجه بر روي آن تأثيري ندارد به عبارت ديگر در يك سيستم مجزا كار و گرما مرز سيستم را قطع نمي‌كنند.
حجم كنترل: حجم مشخصي در فضا كه مورد بررسي قرار مي‌گيرد را حجم كنترل
مي‌نامند و معمولا شامل دستگاهي است كه مورد بررسي قرار مي‌گيرد.
تفاوت حجم كنترل وسيستم: سيستم هنگامي تعريف مي‌شود كه با مقدار مشخصي از جرم سروكار داشته باشد و حجم كنترل در مورد تحليلي بكار مي‌رود كه در برگيرنده جرياني از جرم باشد به عبارت ديگر در حجم كنترل جرياني از جرم مرز حجم كنترل را قطع مي‌كند اما در يك سيستم اين طور نيست.
فاز: مقداري از ماده كه كاملا همگن باشد را يك فاز مي‌نامند. ماده در هر فازي داراي خواص ترموديناميكي مختلفي است. به عبارت ديگر خواصي مانند دما و فشار در هر فاز مختلف است. به عبارت ديگر ماده در هر فازي حالات مختلفي دارد كه اين حالت ماده با برخي از خواص آن مانند دما و فشار و ... مشخص مي‌شود. اين خواص ترموديناميكي را مي‌توان به دو دسته كلي تقسيم كرد:
1- خواصي كه به جرم ماده بستگي ندارند مثل دما, فشار كه به اين خواص, خواص نابسته به جرم يا مستقل از جرم گويند.
2- خواصي كه در ارتباط با جرم مي‌باشند مثل حجم,وزن كه به اين خواص,خواص وابسته به جرم مي‌گويند.
تعريف تعادل: اگر مقدار خاصيت ترموديناميكي در تمام نقاط سيستم يكسان باشد مي‌گوئيم سيستم در حال تعادل است.
(دما و فشار در همه نقاط ثابت است.)
مثلا اگر در سيلندر پيستون شكل مقابل آب را بعنوان سيستم در نظر بگيريم, اگر دما در همه نقاط سيستم يكسان باشد سيستم در حال تعادل گرمائي خواهد بود و اگر فشار در همه نقاط ثابت باشد مي‌گوييم سيستم در حال تعادل مكانيكي مي‌باشد در هر كدام از اين حالات مي‌توان دما يا فشار را بعنوان يكي از خواص سيستم در نظر گرفت.
نكته: اگر يك يا چند خاصيت سيستم تغيير كند مي‌گوئيم تغييري در حالت سيستم رخ داده است.
تعريف فرايند: تغيير سيستم از حالتي به حالت ديگر را فرايند مي‌نامند. به اين ترتيب مي‌توان گفت اگر يكي از خواص ترموديناميكي سيستم تغيير كند در حقيقت حالت تعادل اوليه از بين رفته و فرايندي صورت گرفته است. اين فرايند ادامه پيدا مي‌كند تا سيستم به حالت تعادل جديد برسد.
انواع فرايند: 1- فرايند شبه تعادلي: فرايندي كه انحراف از حالت تعادل ترموديناميكي در آن بي‌نهايت كوچك باشد را فرايند شبه تعادلي مي‌نامند. به اين ترتيب مي‌توان همه حالاتي را كه سيستم طي يك فرايند شبه تعادلي از آن مي‌گذرد به عنوان حالتهاي تعادل در نظر گرفت. بسياري از فرايندهاي واقعي را مي‌توان به‌گونه‌اي شبه تعادلي دانست بدون آنكه خطائي محسوس بوجود آيد.
مثال: يك سيلندر پيستون را در نظر بگيريد اگر وزنه‌هاي روي پيستون بسيار كوچك باشند و آنها را يكي‌يكي و به آرامي از روي پيستون برداريم فرايند را مي‌توان شبه تعادلي در نظر گرفت. اما اگر همه وزنه‌ها را همزمان برداريم پيستون به سرعت بالا مي‌رود كه اين ديگر فرايند شبه تعادلي محسوب نمي‌شود و به عنوان يك فرايند غير تعادلي ناميده مي‌شود. پس سيستم در جريان اين تغيير حالت يا فرايند در هيچ لحظه‌اي تعادل ندارد. در فرايندهاي غير تعادلي تنها پيش از آغاز فرايند و يا پس از پايان آن با برقراري دوباره حالت تعادل جديد مي‌توان سيستم را مورد بررسي قرار داد و نمي‌توان هيچ يك از حالاتي را كه سيستم از آن مي‌گذرد مشخص كرد.
نكته: در طول بسياري از فرايندها يكي از خواص ترموديناميكي ثابت مي‌ماند و همين موضوع توصيف‌گر فرايند مي‌شود.
1-فرايند دما ثابت( همدما) ( ايزوترمال)
2-فرايند فشار ثابت (همفشار) ( ايزوبار)
3- فرايند حجم ثابت ( هم‌حجم)
تعريف چرخه (سيكل): مجموعه‌اي از فرايندها بطوري كه سيستم پس از طي آن فرايندها به حالت اوليه‌اش باز مي‌گردد. به عبارت ديگر خواص ترموديناميكي در پايان يك چرخه برابر است با همان مقادير مربوط به نقطه شروع فرايند. به عبارت ديگر فشار اوليه برابر است با فشار پاياني و دماي اوليه و حجم اوليه به ترتيب با دماي پاياني و حجم پاياني برابرند و ...
قانون صفرم ترموديناميك: مي‌گويد وقتي دو جسم با جسم سومي برابري دما داشته باشند خود آن دو جسم نيز با هم برابري دما دارند و در تعادل گرمائي مي‌باشند.