Download
1 / 28
730 likes | 1.36k Vues
به نام او كه انسان را فكرت آموخت. ترموديناميك 1 Thermodynamics I. منابع و ارزيابي Gordon J. Van Wylen , Richard E. Sonntag, Fundamentals of Classical Thermodynamics, John Wiley & Sons Inc Y . A. Çengel and M. A. Boles, Thermodynamics: An Engineering Approach , McGraw-Hill.
E N D
به نام او كه انسان را فكرت آموخت ترموديناميك 1 Thermodynamics I
منابع و ارزيابي • Gordon J. Van Wylen, Richard E. Sonntag,Fundamentals of Classical Thermodynamics, John Wiley & Sons Inc • Y. A. Çengeland M. A. Boles, Thermodynamics: An Engineering Approach, McGraw-Hill. • Michael J. Moran, Howard N. Shapiro, Fundamentals of Engineering Thermodynamics • H.C. Van Ness, Understanding Thermodynamics • ارزیابی: • میان ترم: 8 نمره • پایان ترم: 9 نمره • تکالیف : 2 نمره • حضور و ارزشیابی کلاسی : 1 نمره
مطالعه ترمودینامیک به چه منظور؟( کاربردها)Application Areas of Thermodynamics
كاربردها تشريح جزييات سيستم: نيروگاه بخار
كاربردها تشريح جزييات سيستم: پيل سوختي
سیستم بسته و سیستم باز (حجم کنترل)SYSTEMS AND CONTROL VOLUMES • مرز سيستم • سيستم • محيط • سيستمبسته: جرم نمي تواند وارد يا خارج سيستم شود(جرم مرز سيستم را قطع نمي كند) • سيستمباز: جرم مي تواند وارد يا خارج سيستم شود (جرم مرز سيستم را قطع مي كند)
... ادامه • سيستم • مرز ثابت • مرز متحرك • سيستم • مرز واقعي • مرز غير واقعي (فرضي)
... ادامه • سيستم ايزوله: كار، حرارت و جرم نميتواند از مرز سيستم عبور كند. • سيستم عايق: جرم مي تواند از مرز سيستم عبور كند ولي گرما نمي تواند.
ديدگاه هاي در بررسي سيستم • ديدگاه ماكروسكوپيك • ديدگاه ميكروسكوپيك
خواص و حالت سیستمPROPERTIES OF A SYSTEM • مثال: آب در سه حالت مايع، بخار و جامد مي تواند باشد. • دما، فشار و چگالي (يا حجم مخصوص) خواص نام اشنا براي ما هستند. • در هر حالت ماده، هر خاصيت ماده داراي مقدار معيني است و بستگي به چگونگي رسيدن ماده به اين حالت ندارد. • بر عكس، حالت يك ماده با خواص آن مشخص مي شود. • خواص (خواص ترموديناميكي) • خواص غير مقداري: مستقل از جرم هستند. مانند: دما، فشار، چگالي (حجم مخوص) • خواص مقداري: جرم، حجم
خواص و حالت سيستم Properties and State • علاوه بر خواص يك ماده، با خواص كل سيستم نيز سرو كار داريم. • مقدار يك خاصيت (مانند دما يا فشار) را در حالت تعادل (به اسلايد بعد توجه شود) براي تمام سيستم ثابت مي گيريم. • در وضعیت 1 خواص مشخص و قابل اندازه گیری است يعني سیستم در حالت 1 مي باشد. در وضعیت 2 خواص مشخص و متفاوت از حالت 1 است. يعني سیستم در حالت 2 مي باشد.
تعادل سيستم Equilibrium 1- تعادل حرارتی (thermal equilibrium) در اثر تبادل گرما بين بخش هاي مختلف، دما در تمام سيستم يكسان مي شود. 2- تعادل مکانیکی (Mechanical equilibrium) فشار سيستم ثابت مي ماند. تذكر: در مسائل ترموديناميكي، تغيير فشار بر حسب ارتفاع به قدري كوچك است كه مي توان از آن صرف نظر كرد 3- تعادل شيميايي (chemical equilibrium) سرعت واكنش هاي رفت و برگشت يكسان باشد. اگر سيستمي در تعادل حرارتي، مكانيكي و شيميايي باشد، سيستم در تعادل ترموديناميكي است. در ترموديناميك، ما سيستم ها را در وضعيت تعادل ترموديناميكي بررسي مي كنيم.
فرایند و سیکل PROCESSES AND CYCLES
فرایند جریان پایاThe Steady-Flow Process 1- خواص از یک نقطه به نقطه دیگر تغيير مي کند اما نسبت به زمان تغيير نمي کند. 2- در شرایط جریان پایدار، جرم حجم کنترل و انرژي حجم کنترل ثابت است.
انرژي • تعريف انرژي: قابليت ايجاد اثر • انرژي قابل ذخيره شدن • انرژي قابل انتقال • انواع انرژي • انرژي پتانسيل : به مقدار نيروي بين مولكول ها ، وضعيت مولكول ها نسبت به يكديگر وابسته است. (مقايسه نيروها در شرايط مختلف دانسيته) • پتانسيل گرانش : ناشي از گرانش زمين (مهمترين نوع كه در اين كتاب به آن مي پردازيم) • پتانسيل الكتريكي: ناشي از گرانش ميدان الكتريكي بر بار الكتريكي • پتانسيل شيميايي: انرژي ذخيره شده در يك ماده كه در اثر واكنش آزاد مي شود. • انرژي جنبشي: به سرعت و جرم وابسته است. • انرژي داخلي: مربوط به ساختار ماده است و عوامل مختلفي در آن نقش دارند.
انرژي داخلي انرژي داخلي ناشي از عوامل مختلف
دانسیته و حجم مخصوص Densityandspecific volume دانسیته مخصوص Specific gravity
فشار • به صورت نیروی عمودی بر واحد سطح تعریف می شود. • واحد فشار پاسکال • دیگر واحدهای فشار
فشار(ادامه ) • فشار نسبی و فشار مطلق • absolute pressure • gagepressure
تغییرات فشار در عمق Variation of Pressure with Depth
