تحقیق در مورد انرژی هسته ای (word)

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 13

انرژی هسته ای

انرژی هسته ای، شکل اصلی دیگری از انرژی است که در داخل اتم قرار دارد . یکی از قوانین جهانی این است که انرژی نه تولید پذیر است و نه از بین رفتنی ، اما به شکلهای دیگر قابل تبدیل است.

ماده را می توان به انرژی تبدیل نمود. آلبرت انیشتن ، مشهورترین دانشمند جهان ، فرمول ریاضی خاصی را برای شرح این نظریه ارائه نموده است :

E = MC2

برطبق فرمول فوق انرژی (E) برابر است با جرم (m) ضربدر سرعت نور به توان دو .

لطفاً توجه داشته باشید که بعضی از نرم افزارهای وب قادر به نمایش توان روی شبکه نیستند. معمولاً مجذور C توسط قرار دادن عدد 2 کوچک در بالا و سمت راست C نشان داده می شود. دانشمندان از معادله انیشتن برای آزاد سازی انرژی نهفته در اتم و نیز جهت ساخت بمب اتمی استفاده نمودند.

 یونانیان قدیم براین باور بودند که کوچکترین جزء طبیعت ، اتم است. اما در 2000 سال قبل ، آنها نمی دانستند که ذرات کوچکتر از اتم نیز در طبیعت یافت می شود.

همانطوریکه در فصل 2 گفتیم ، اتمها از ذرات کوچکتری به نام هسته ، که خود متشکل از پروتون و نوترون هستند ، تشکیل شده اند. این اتمها توسط الکترونهایی احاط شده که بدور آنها می چرخند، درست مثل گردش زمین به دور خورشید.

شکاف هسته ای

هسته اتم می تواند شکافته شود. زمانیکه این مسئله رخ میدهد، مقدار زیادی انرژی آزاد می شود. این انرژی به دو صورت گرما و نور است. انیشتن معتقد بود که مقدار کوچکی از ماده حاوی مقدار زیادی انرژی است. زمانیکه این انرژی ، آهسته از اتم خارج می شود ، می توان آنرا مهار نمود و تولید برق نمود. اما زمانیکه انرژی موجود در هسته اتم بطور ناگهانی آزاد می شود ، انفجار عظیمی مانند بمب اتم رخ میدهد.

سوخت یک نیروگاه هسته ای (مانند نیروگاه هسته ای کانیون در تصویر) ، اورانیوم است. اورانیوم عنصری است که در اکثر مناطق جهان از زیرزمین استخراج می شود. اورانیوم بعداز مرحله کانه آرایی بصورت قرصهای بسیار کوچکی در داخل میله های بلند قرار گرفته و داخل رآکتور نیروگاه نصب می شوند. کلمه «Fission» به معنی شکافت است. در داخل رآکتور یک نیروگاه اتمی ، اتمهای اورانیوم تحت یک واکنش زنجیره ای کنترل شده ، شکافته می شوند. در یک واکنش زنجیره ای ، ذرات حاصل از شکافت اتم به سایر اتمهای اورانیوم برخورد کرده و باعث شکافت آنها می گردند. هریک از ذرات آزاد شده مجدداً باعث شکافت سایر اتمها در یک واکنش زنجیره ای می شود. درنیروگاههای هسته ای ، معمولاً از یک سری میله های کنترل جهت تنظیم سرعت واکنش زنجیره ای استفاده می گردد. عدم کنترل این واکنشهامی تواند منجربه تولید بمب اتم شود. اما در بمب اتم ، تقریباً ذرات خالص اورانیوم 235 یا پلوتونیوم (باشکل و جرم معینی) باید با نیروی زیادی در کنارهم قرار گیرند. چنین شرایطی در یک رآکتور هسته ای وجود ندارد.

واکنشهای زنجیره ای همچنین باعث تولید یک سری مواد رادیواکتیو می شوند. این مواد در صورت رهایی می توانند به مردم آسیب برسانند. بنابراین آنها را به شکل جامد نگهداری می کنند. این مواد در

تحقیق در مورد انرژی هسته ای و کاربرد آن (word)

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 17

فهرست

انرژی هسته ای و مصارف صلح آمیز آن

گداخت هسته ای

چگونگی ساخت سلاح های هسته ای

بمب هسته ای چگونه کار می کند

فیزیک هسته ای

طراحی بمب های هسته ای

بمب شکافت هسته ای

اثر بمب های هسته ای

انرژی هسته ای و مصارف صلح آمیز آن

انرژی هسته ای، شکل اصلی دیگری از انرژی است که در داخل اتم قرار دارد . یکی از قوانین جهانی این است که انرژی نه تولید پذیر است و نه از بین رفتنی ، اما به شکلهای دیگر قابل تبدیل است.

ماده را می توان به انرژی تبدیل نمود. آلبرت انیشتن ، مشهورترین دانشمند جهان ، فرمول ریاضی خاصی را برای شرح این نظریه ارائه نموده است :

E = MC2

برطبق فرمول فوق انرژی (E) برابر است با جرم (m) ضربدر سرعت نور به توان دو .

لطفاً توجه داشته باشید که بعضی از نرم افزارهای وب قادر به نمایش توان روی شبکه نیستند. معمولاً مجذور C توسط قرار دادن عدد 2 کوچک در بالا و سمت راست C نشان داده می شود. دانشمندان از معادله انیشتن برای آزاد سازی انرژی نهفته در اتم و نیز جهت ساخت بمب اتمی استفاده نمودند.

 یونانیان قدیم براین باور بودند که کوچکترین جزء طبیعت ، اتم است. اما در 2000 سال قبل ، آنها نمی دانستند که ذرات کوچکتر از اتم نیز در طبیعت یافت می شود.

همانطوریکه در فصل 2 گفتیم ، اتمها از ذرات کوچکتری به نام هسته ، که خود متشکل از پروتون و نوترون هستند ، تشکیل شده اند. این اتمها توسط الکترونهایی احاط شده که بدور آنها می چرخند، درست مثل گردش زمین به دور خورشید.

شکاف هسته ای

هسته اتم می تواند شکافته شود. زمانیکه این مسئله رخ میدهد، مقدار زیادی انرژی آزاد می شود. این انرژی به دو صورت گرما و نور است. انیشتن معتقد بود که مقدار کوچکی از ماده حاوی مقدار زیادی انرژی است. زمانیکه این انرژی ، آهسته از اتم خارج می شود ، می توان آنرا مهار نمود و تولید برق نمود. اما زمانیکه انرژی موجود در هسته اتم بطور ناگهانی آزاد می شود ، انفجار عظیمی مانند بمب اتم رخ میدهد.

سوخت یک نیروگاه هسته ای (مانند نیروگاه هسته ای کانیون در تصویر) ، اورانیوم است. اورانیوم عنصری است که در اکثر مناطق جهان از زیرزمین استخراج می شود. اورانیوم بعداز مرحله کانه آرایی بصورت قرصهای بسیار کوچکی در داخل میله های بلند قرار گرفته و داخل رآکتور نیروگاه نصب می شوند. کلمه «Fission» به معنی شکافت است. در داخل رآکتور یک نیروگاه اتمی ، اتمهای اورانیوم تحت یک واکنش زنجیره ای کنترل شده ، شکافته می شوند. در یک واکنش زنجیره ای ، ذرات حاصل از شکافت اتم به سایر اتمهای

تحقیق در مورد انرژی های نو (word)

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 37

پیش گفتار :

مقدمه :

گستردگی نیاز انسان به منابع انرژی همواره از مسائل اساسی مهم در زندگی بشر بوده و تلاش برای دستیابی به یک منبع تمام نشدنی انرژی از آرزوهای دیرینه انسان بوده است، از نقوش حک شده بر دیوار غارها می توان دریافت که بشر اولیه توانسته بود نیروی ماهیچه ای را به عنوان یک منبع انرژی مکانیکی به خوبی شناخته و از آن استفاده کند. ولی از آنجایی که این نیرو بسیار محدود و ضعیف است انسان همواره در تصورات خود نیرویی تمام نشدنی را جستجو می کرد که همواره در هر زمان و مکان در دسترس باشد. این موضوع را می توان در داستانهای مختلف که ساخته تخیل و ذهن بشر نخستین بوده ، به خوبی دریافت. کم کم با پیشرفت تمدن بشری ، چوب و پس از آن ذغال سنگ ، نفت و گاز وارد بازار انرژی گردیدند. اما به دلیل افزایش روز افزون نیاز به انرژی و محدودیت منابع فسیلی از یک سو افزایش آلودگی محیط زیست ناشی از سوزاندن این منابع از سوی دیگر استفاده از انرژی های تجدید پذیر را روز به روز با اهمیت تر و گسترده تر نموده است.

انرژی باد یکی از انواع اصلی انرژی های تجدید پذیر می باشد که از دیر باز ذهن بشر را به خود معطوف کرده بود به طوری که وی همواره به فکر کاربرد این انرژی در صنعت بوده است. بشر از انرژی باد برای به حرکت در آوردن قایقها و کشتیهای بادبانی و آسیابهای بادی استفاده می کرده است. در شرایط کنونی نیز با توجه به موارد ذکر شده و توجیه پذیری اقتصادی انرژی باد در مقایسه با سایر منابع انرژیهای نو، پرداختن به انرژی باد امری حیاتی و ضروری به نظر می رسد. در کشور ما ایران- قابلیتها و پتانسیل های مناسبتی جهت نصب و راه اندازی توربین های برق بادی وجود دارد، که با توجه به توجیه پذیری آن و تحقیقات ، مطالعات و سرمایه گذاری که در این زمینه صورت گرفته ، توسعه و کاربرد این تکنولوژی چشم انداز روشنی را فراروی سیاست گذاران بخش انرژی کشور در این زمینه قرار داده است.

فصل اوّل : کلیاتی درباره انرژی باد :

انرژی باد:

انرژی باد نظیر سایر منابع انرژی تجدید پذیر از نظر جغرافیایی گسترده و در عین حال به صورت پراکنده و غیر متمرکز و تقریبا همیشه در دسترس می باشد. انرژی باد طبیعتی نوسانی و متناوب داشته و وزش دائمی ندارد. هزاران سال است که انسان با استفاده از آسیابهای بادی ، تنها جزء بسیار کوچکی از آن را استفاده می کند.

این انرژی تا پیش از انقلاب صنعتی به عنوان یک منبع انرژی ، به طور گسترده ای مورد بهره برداری قرار می گرفت، ولی در دوران انقلاب صنعتی ، استفاده از سوختهای فسیلی به دلیل ارزانی و قابلیت اطمینان بالا، جایگزین انرژی باد شد. در این دوره ، توربینهای بادی قدیمی دیگر از نظر اقتصادی قابل رقابت با بازار انرژیهای نفت و گاز نبودند. تا اینکه در سالهای 1973 و 1978 دو شوک بزرگ نفتی ، ضربه بزرگی به اقتصاد انرژی های حاصل از نفت و گاز وارد آورد. به این ترتیب هزینه انرژی تولید شده بوسیله توربینهای بادی ، در مقایسه با نرخ جهانی قیمت انرژی بهبود یافت . پس از آن مراکز و موسسات تحقیقاتی و آزمایشگاهی متعددی در سراسر دنیا به بررسی تکنولوژیهای مختلف جهت استفاده از انرژی باد به عنوان یک منبع بزرگ انرژی پرداختند. به علاوه این بحران باعث ایجاد تمایلات جدیدی در زمینه کاربرد تکنولوژی انرژی باد جهت تولید برق متصل به شبکه ، پمپاژ آب و تامین انرژی الکتریکی نواحی دور افتاده شد. همچنین در سالهای اخیر ، مشکلات زیست محیطی و مسایل مربوط به تغییر آب و هوای کره زمین به علت استفاده از منابع انرژی فسیلی بر شدت این تمایلات افزوده است. از سال 1975 پیشرفتهای شگرفی در زمینه توربینهای بادی درجهت تولید برق به عمل آمده است. در سال 1980 اولین توربین برق بادی متصل به شبکه سراسری نصب گردید. بعد از مدت کوتاهی اولین مزرعه برق بادی چند مگاواتی در آمریکا نصب و به بهره برداری رسید.

در پایان سال 1990 ظرفیت توربینهای برق بادی متصل به شبکه در جهان به MW 200 رسید که توانایی تولید سالانه Gwh 3200 برق را داشته که تقریبا تمام این تولید مربوط به ایالت کالیفرنیا آمریکا و کشور دانمارک بود. امروزه کشورهای دیگر نظیر هلند، آلمان ، بریتانیا، ایتالیا و هندوستان برنامه های ملی و ویژه ای را در جهت توسعه و عرضه تجاری انرژی باد آغاز کرده اند. در طی دهه گذشته ، هزینه تولید انرژی به کمک توربینهای بادی به طور قابل ملاحظه ای کاهش یافته است.

در حال حاضر توربینهای بادی از کارآیی و قابلیت اطمینان بیشتری در مقایسه با 15 سال پیش برخوردارند. با این همه استفاده وسیع از سیستم های مبدل انرژی باد ( WECS ) هنوز آغاز نگردیده است. در مباحث مربوط به انرژی باد ، بیشتر تاکیدات اتصال به شبکه است زیرا این نوع از کاربرد انرژی باد می تواند سهم مهمی در تامین برق مصرفی جهان داشته باشد. بر اساس برنامه سیاستهای جاری (CP ) ، تخمین زده می شود که سهم انرژی باد درتامین انرژی جهان در سال 2020 تقریبا برابر باTwh 375 در سال خواهد بود. این میزان انرژی با استفاده از توربینهای بادی ، به ظرفیت مجموع GW 180 تولید خواهد گردید.

اما در قالب برنامه ضرورتهای زیست محیطی (ED ) سهم این انرژی در سال 2020 بالغ بر Twh 970 در سال خواهد بود، که با استفاده از توربینهای بادی به ظرفیت مجموع GW 470 تولید خواهد شد. به طور کلی با استفاده از انرژی باد ، به عنوان یک منبع انرژی در دراز مدت می توان دو برابر مصرف انرژی الکتریکی فعلی جهان را تامین کرد.

تحقیق در مورد انرژی های خورشیدی (word)

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 26

مقدمه

پیشرفت علم و فن آوری علاوه بر دستاوردهای فراوان برای آسایش و رفاه بشر، همواره مشکلات تازه ای را بهمراه داشته است که بعنوان مثال آلودگی های زیست محیطی ناشی از سوخت های فسیلی از آن جمله است.

به عبارت دیگر از یک طرف در نتیجه سوختن مواد فسیلی گازهای سمی وارد هوا میشود و تنفس انسان را مشکل می کند و محیط زیست را آلوده می سازد و از طرفی دیگر تراکم این گازها در جو زمین مانع خروج گرما، از اطراف زمین می شود و باعث افزایش دمای هوا و تغییرات گسترده آب و هوایی در زمین می گردد که اثر گلخانه ای نامیده می شود. چنانچه افزایش دمای هوا مطابق روند فعلی ادامه یابد، بازگرداندن آن به وضعیت سابق تقریبا غیر ممکن خواهد بود. بهترین راه حلی که اکثر دانشمندان پیشنهاد کرده اند، متوقف کردن روند رو به رشد این گازهای مضر است.

متخصصان بر این باورند که با استفاده از انرژیهای پاک نظیر انرژی خورشیدی، بادی، زمین گرمایی، امواج و … بجای انرژی های حاصل از سوختهای فسیلی از آلودگیهای زیست محیطی و خطرات مترتب بر آن جلوگیر ی خواهد شد.

با توجه به موارد یاد شده وزارت نیرو فعالیت های گسترده ای را برای استفاده از انرژی های نو از سال 1374 آغاز نموده و این فعالیت ها در سازمان انرژی های نو ایران ( سانا ) متمرکز گردیده است. این سازمان تا کنون به دست آوردهای مهمی نایل شده است ولی هنوز ابتدای راه است و امید داریم بتوانیم با حمایت مسئولین و مقامات شایسته دست یابیم.

جزوه حاضر در زمینه انرژی خورشیدی برای آگاهی دانش آموزان عزیز تهیه شده است. در مورد سایر انرژیهای نو از قبیل انرژی باد، زمین گرمایی، زیست توده و هیدروژن نیز جزوه هایی برای دانش آموزان در دست تهیه است که بزودی تکثیر و منتشر خواهد گردید.

خورشید نه تنها خود منبع عظیم انرژی است، بلکه سرآغاز حیات و منشا تمام انرژی های دیگر است. طبق برآوردهای علمی در حدود 6000 میلیون سال از تولد این گوی آتشین می گذرد و در هر ثانیه 2/4 میلیون تن از جرم خورشید به انرژی تبدیل می شود. با توجه به وزن خورشید که حدود 333 هزار برابر وزن زمین است. این کره نورانی را می توان بعنوان منبع عظیم انرژی تا 5 میلیارد سال آینده به حساب آورد.

قطر خورشید کیلومتر است و از گازهایی نظیر هیدروژن ( 8/ 86 درصد )، هلیوم ( 3 درصد ) و 63 عنصر دیگر که مهمترین آنها اکسیژن- کربن- نئون و نیتروژن است تشکیل شده است.

میزان دما در مرکز خورشید حدود 10 تا 14 میلیون درجه سانتیگراد می باشد که از سطح آن با حرارتی نزدیک به 5600 درجه و به صورت امواج الکترومغناطیسی در فضا منتشر می شود.

زمین در فاصله 150 میلیون کیلومتری خورشید واقع است و 8 دقیقه و 18 ثانیه طول می کشد تا نور خورشید به زمین برسد بنابراین سهم زمین در دریافت انرژی از خورشید حدود از کل انرژی تابشی آن می باشد.

جالب است بدانید که سوختهای فسیلی ذخیره شده در اعماق زمین، انرژیهای باد و آبشار و امواج دریاها و بسیاری موارد دیگر از جمله نتایج همین مقدار انرژی دریافتی زمین از خورشید می باشد.

تاریخچه :

اطلاعات درباره تاریخچه خورشید

شناخت انرژی خورشید و استفاده از آن برای منظورهای مختلف به زمان ما قبل تاریخ باز می گردد. شاید به دوران سفالگری، در آن هنگام روحانیون معابد به کمک جامهای بزرگ طلایی صیقل داده شده و اشعه خورشید، آتشدانهای محرابها را روشن می کردند. یکی از فراعنه مصر معبدی ساخته بود که با طلوع خورشید درب آن باز و با غروب خورشید درب بسته می شد. ولی مهمترین روایتی که درباره استفاده از خورشید بیان شده داستان ارشمیدس دانشمند و مخترع بزرگ یونان قدیم می باشد که ناوگان روم را با استفاده از انرژی حرارتی خورشید به آتش کشید گفته می شود که ارشمیدس با نصب تعداد زیادی آئینه های کوچک مربعی شکل در کنار یکدیگر که روی یک پایه متحرک قرار داشته است اشعه خورشید را از راه دور روی کشتیهای رومیان متمرکز ساخته و به این ترتیب آنها را به آتش کشیده بود. در ایران نیز معماری سنتی ایرانیان باستان نشان دهنده توجه خاص آنان در استفاده صحیح و موثر از انرژی خورشید در زمان های قدیم بوده است.

با وجود آنکه انرژی خورشید و مزایای آن در قرون گذشته به خوبی شناخته شده بود ولی بالا بودن هزینه اولیه چنین سیستمهایی از یک طرف و عرضه نفت و گاز ارزان از طرف دیگر سد راه پیشرفت این سیستمها شده بود. تا اینکه افزایش قیمت نفت در سال 1973 باعث شد که در کشورهای پیشرفته صنعتی

تحقیق در مورد دما و انرژی درونی وگرما

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 3 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

دما و انرژی درونی وگرما

حالتهای ماده

اثرتغییردمابرطول وحجم اجسام

انتقال گرما

قانون گازها

تمرینها

6-1-دما انرژی درونی و گرما

دما مفهومی اشناست.دما صرفا معیاری از گرمی یا سردی جسم است.با ابزاری که برای اندازه گیری دما به کار میرود  یعنی دما سنج  نیز اشناییم ,اما اگر بخواهیم به روابط ممکن بین خواص فیزیکی و گرمایی سیستم ها برسیم,باید درک خود را از دما,بیش از کلی گویی های صرف,گسترش دهیم.  در زمانهای قدیم مانند امروزه معمول بود که طبیب دست خود را بر پیشانی بیمار بگذاردتا شدت بیماری را تشخیص دهد . سرانجام طبیبان وسایلی متفاوت برای اندازه گیری دما ابداع کردند, که تمام انها بر اساس این واقعیت کار میکردند که مایعات و گازها بر اثر افزایش دما منبسط میشوند. اما این دماسنج های اولیه یکسان نبودند و مقایسه ی این دماهابا یکدیگر دشوار بود.   نخستین دما سنج قابل اطمینان جیوه ای را دانیل فارنهایت ساخت. او برای دو نقطه ثابت دماسنج خود      (0Fو100F) رابرگزید. که به ترتیب عبارتند از:((شدیدترین سرمایی که میتوان مصنوعا,بامخلوط کردن اب,یخ ونشادر و یا حتی نمک به دست اورد. و حد گرمایی که در خون شخصی سالم یافت میشود))     تکیه بر خواص فیزیکی ماده برای یافتن نقاط ثابت دماسنجی رانخستین بار اندرس سلسیوس پیش کشید.وی مقیاسی هم تهیه کردکه به نام خودش نامیده شد.سلسیوس فاصله ی دمایی بین ذوب یخ, یعنی صفر مقیاس سلسیوس و نقطه جوش اب درفشار جو(100C),رابهصد قسمت مساوی تقسیم کرد. چون در مقیاس فارنهایت نقطه ی ذوب یخ 32F است و اب در 212F میجوشد , 180درجه ی فارنهایت متناظر با 100 درجه ی سلسیوس است. به این ترتیب رابطه ی تبدیل این دو مقیاس عبارت است از : 273 + k =c .

 دماسنج جیوه ای

مشهورترین نوع دماسنج ,دماسنج جیوه ای است که بر اساس انبساط جیوه بر اثر افزایش دما کار میکند .این دماسنج حبابی دارد که تقریبا تمامی جیوه ی دماسنج داخل ان قرار دارد وبه لوله ای مویین متصل است. با انبساط جیوه ستون جیوه بالا میرود و این معیاری است برای دما سنجی.

دما با وسیله ای به نام دما سنج اندازه گیری میشود .روی همه ی دما سنج ها مقیاسی است که با خواندن ان ها دما را پیدا میکنیم .

برای اندازه گیری دمای یک جسم باید مخزن دماسنج را در تماس کامل با ان جسم قرار دهیم . همین امر باعث میشود انرژی گرمایی از جسمی که دمای بیشتری دارد به جسمی که دمای کمتری دارد منتقل شود تا دو جسم همدما شوند.در این صورت عددی که در مقابل سطح مایع درون لوله ثبت شده است برابر دمای جسم است .

یکای دما

دما را بر حسب یکا های مختلفی بیان میکنند. یکی از معمولترین یکاهای دما درجه ی سلسیوس یا سانتی گراد است که با c نمایش داده میشود.

برای نمایش دما بر حسب سلسیوس معمولا از حرف تتای یونانی استفاده میشود.

مقیاس دمای مطلق

برای دما حدّ بالایی وجود ندارد,مثلا دمای درون خورشید بیش از 15 میلیون درجه سلسیوس است .ستاره های دیگر نیز وجود دارند که دمای انها بیشتر از این است اما دما یک حدّ پایین وجود دارد .این دما تقریبا برابر 273- درجه ی سانتی گراد است که انرا صفر مطلق یا صفر کلوین مینامند .

مقیاس دمایی که صفر ان صفر مطلق است به افتخار ابداع کننده ی ان لرد کلوین ,مقیاس کلوین یا مقیاس مطلق خوانده میشود.

روش اندازه گیری دما

دما با وسیله ای به نام دما سنج اندازه گیری میشود .روی همه ی دما سنج ها مقیاسی است که با خواندن ان ها دما را پیدا میکنیم .

برای اندازه گیری دمای یک جسم باید مخزن دماسنج را در تماس کامل با ان جسم قرار دهیم . همین امر باعث میشود انرژی گرمایی از جسمی که دمای بیشتری دارد به جسمی که دمای کمتری دارد منتقل شود تا دو جسم همدما شوند.در این صورت عددی که در مقابل سطح مایع درون لوله ثبت شده است برابر دمای جسم است .

گرما و تعادل گرمایی

انچه در انتقال انرژی گرمایی از جسمی به جسم دیگر مهم است اختلاف دما بین دو جسم است .بنا بر قانون پایستگی انرژی ,انرژیی که جسم با دمای بالاتر از دست میدهدبرابر با انرژیی است که با دمایپایین تر میگیرد .

وقتی دو جسم همدما میشوند,مقدار انرژی گرمایی که یک جسم به جسم دیگر میدهد برابر است با مقدار انرژی گرمایی که جسم دوم به جسم اول میدهد.به عبارت دیگر مبادله ی انرژی گرمایی خالص بین دو جسم صفر است .در این حالت گفته میشود که دو جسم در تعادل یا تراز مندی گرمایی هستند.دمای مشترک بین دو جسم را دمای تعادل میگوییم.

دمای تعادل

هر گاه دو یا چند جسم با دما های متفاوت , با هم در تماس باشند , پس از گذشت مدی به تعادل گرمایی میرسند . یعنی همدمامیشوند زیرا همانطور که می دانیم اگردو جسم با دما های متفاوت را با هم تماس دهیم گرما از جسمی که دمایش بالاتر است به جسمی که دمایش پایینتر است شارش میکند تا اینکه دو جسم همدما شوند . این دما را دمای تعادل مینامیم.

با توجه به قانون پایستگی انرژی ,گرمایی که جسم با دمای بالاتر از دست میدهد برابر گرمایی است که جسم با دمای پایین تر می گیرد تا هر دو به دمای تعادل برسند.                                                                      تعبیر مولکولی دما                                                                 

بنابرنظریه ی جنبش مولکولی ماده از ذره های ریزی تشکیل شده است که با سرعت ها و در نتیجه انرژی های متفاوت در حرکت و جنبش اند .

مجموع انرژی های مولکولهای تشکیل دهنده ی هر جسم را انرژی درونی ان جسم مینامند .از جمله ی این انرژی ها , انرژی جنبشی ذره های تشکیل دهنده ی جسم است.

دمای هر جسم با انرژی جنبشی متوسط ذره های ان جسم متناسب است .به این بیان تعبیر مولکولی دما گفته میشود.

حالتهای ماده

ذوب

وقتی به یک جسم جامد گرما بدهیم ودمای ان افزایش مییابد.هنگامی که دمای جسم به مقدارمشخصی رسید دمای ان ثابت میماندو جسم شروع به ذوب شدن میکند این دمای مشخص را که به جسم و فشار وارد بر ان بستگی دارد نقطه ی ذوب مینامیم.

به طور کلی افزایش فشار بر جسم (به جز در چند مورد خاص)سبب بالارفتن نقطه ی ذوب میشود .در بعضی از جسم ها مانند یخ افزایش فشار وارد بر ان سبب کاهش نقطه ی ذوب میشود .

گرمای نهان ذوب

در شرایطی خاص دادن مقدار قابل توجهی گرما به جسم تغییری در دمای ان به وجود نمی اورد .

عمل ذوب گرماگیر است .گرمایی که جسم جامد در نقطه ی ذوب خود میگیرد سبب تغییر دما در ان نمیشود بلکه صرف تغییر حالت جسم خواهد شد ..از این رو به این گرما گرمای نهان ذوب میگوییم.

گرمای نهان ویژه ی ذوب یک جامد انرژی گرمایی لازم برای تبدیل یکای جرم ان , از جامد به مایع بدون تغییر دماست.بنا بر این گرمای لازم برای ذوب m کیلو گرم جامد از رابطه ی زیر به دست می اید Q=ml

انجماد

وقتی از یک مایع گرما بگیریم ,دمای ان کاهش می یابد هنگامی که دمای مایع به مقدار مشخصی رسید دمای ان ثابت می ماند و شروع به منجمد شدن می کند . این دمای مشخص را که به جنس مایع و فشار وارد بر ان بستگی دارد نقطه ی انجماد مینامند .

در شرایط یکسان هر جسم به هنگام انجماد همان قدر گرما از دست میدهد که به همگام ذوب می گیرد . در نتیجه گرمای نهان ی انجماد برابر منفی گرمای نهان ذوب است.

جوشیدن و تبخیر

گرمایی که یک مایع میگیرد سبب افزایش دمای ان می شود . اگر عمل گرمادهی به مایع ادامه یابد , هنگامیکه دمای مایع به یک مقدار مشخصی رسیددمای مایع دیگر تغییری نمی کند . به این دما که به جنس مایع و فشار محیط بستگی دارد نقطه ی جوش مایع میگوییم.

گرمایی که یک مایع در نقطه ی جوش خود میگیرد ,دمای ان را تغییر نمیدهد , بلکه صرف تغییر حالت مایع به بخار میشود .به این گرما گرمای نهان تبخیر میگوییم.

افزایش فشار وارد بر مایع سبب بالا رفتن نقطه ی جوش ان میشود .

میعان

اگر بخار یک مایع را سرد کنیم , یعنی از ان گرما بگیریم دمای ان کاهش مییابد . هنگامی که دمای بخار به مقدار مشخصی برسد دمای ان ثابت میماند و بخار شروع به مایع شدن میکند . این دمای مشخص را که به جنس بخار و فشار وارد بر ان بستگی دارد نقطه ی میعان مینامیم.

فرایند میعان وارون فرایند تبخیر است . گرفتن گرمای نهان تبخیر از بخاری که به نقطه ی میعان خود رسیده است انرا مایع میکند.

تبخیر سطحی

تبخیر سطحی و جوشیدن هر دو فرایند هایی هستند که مایع را به بخار تبدیل میکنند .ولی با این تفاوت که تبخیر در سطح مایع در هر دمایی صورت میگیردولی جوشیدن تنها هنگامی رخ میدهد که مایع به دمای معینی به نام نقطه ی جوش رسیده باشد.

هنگامی که مایعی در ظرفی در بسته مانند بطری دردار قرار دارد , فضای بالای مایع با بخار مایع پر میشود . بر اثر تبخیر مولکولهای مایع وارد فضای بالای مایع میشوند خواه این فضا دارای فضا باشد خواه نباشد.

کاری از : حسین خانی   آقاپور   بذرافشان