جزوه ترمودینامیک pdf

شما در صفحه فایل  قرار دارید جزوه ترمودینامیک pdf

در صورت بروز مشکل در خرید ،پرداخت و دانلود میتوانید به ایتا،واتساپ،سروش این شماره 09933988238 پیام ارسال کنید.

جزوه ترمودینامیک یک

جزوه ترمودینامیک pdf

ترمودینامیک چیست؟

علمی که به مطالعه انرژی و گرما پرداخته و در واقع دو کلمه ترمو و دینامیک تشکیل دهنده آن هستند که به معنای نیروی گرما است، ترمودینامیک نامیده می شود.

این علم مربوط به انرژی، دما و آنتروپی می شود. این که انرژی چگونه می تواند در اتم ها، گردبادها و سیاه چاله ها منتقل شود را با این علم می توان توضیح داد.

با قوانین ترمو دینامیک می توانیم به توضیح علت از بین نرفتن انرژی و همچنین به چگونگی تبدیل آن به شکل های مختلف پرداخت. مهمتر از همه این که با استفاده از قانون دوم این علم، به پایان رسیدن جهان هستی به اثبات می رسد.

این علم می تواند با استفاده از متغیرهای قابل مشاهده ای چون دما، آنتروپی، فشار و انرژی داخلی، حالت های مواد و قوانینی که بین آن ها وجود دارد و همچنین روابط موجود در بین آن ها را توضیح می دهد. مطالعه درباره انرژی، تبدیل آن به حالت های مختلف و توانایی انرژی برای انجام کار در علم ترمو دینامیک بیان می شود.

تعریف انرژی و جرم

به توانایی انجام کار، انرژی می گویند که به دو نوع انرژی جنبشی و پتانسیل تقسیم می شود. واحد انرژی بر حسب ژول بیان می شود. یک ژول برابر است با نیرویی یک نیوتنی که می تواند جسمی را به اندازه یک متر جابجا کند. صورت های مختلفی از انرژی به شکل انرژی گرمایی، شیمیایی، هسته ای، گرانشی، الکتریکی، مغناطیسی و … وجود دارد.

به مقدار ماده ای که یک جسم دارد، به عنوان جرم جسم تعریف می شود. به عبارتی با استفاده از حد و میزان مقاومت یک جسم در برابر نیروی وارد شده از طرف آن، می توان به اندازه گیری آن پرداخت. از نیروی گرانشی زمین در هنگام تعیین جرم یک جسم، صرف نظر می شود.

میزان جرم و انرژی در یک سیستم ثابت و تغییرناپذیراست، این را به عنوان قانون نسبیت جرم و انرژی می شناسند. در این قانون (E = mc^۲) که به قانون اینشتین معروف است، جرم و انرژی نه تولید می شود و نه از بین می رود. بلکه فقط می تواند از شکلی به شکل دیگر تبدیل شود.

تعریف گرما، انتقال آن و کار

همان طور که گفته شد، انرژی می تواند به صورت های دیگر تبدیل شود. یکی از شکل های انرژی، گرما است. به وجود آمدن گرما به شکل خود به خودی نبوده و هیچ وقت نیز از بین نمی رود. وقتی در یک محیط اختلاف دما وجود داشته باشد، گرما از جایی که دمای بالایی دارد به محیطی با دمای کمتر منتقل می شود. انتقال گرما می تواند به سه روش رسانش، همرفت و یا تابش صورت بگیرد.جزوه ترمودینامیک pdf

دانلود جزوه خلاصه ترمودینامیک 1 دانشگاهی

عامل انجام کار، نیرو است. نیروی وارد شده بر جسمی ساکن که می تواند در جهت وارد شدن آن نیرو، حرکت کند، عامل انجام کار است. مقدار کار را که با واحد ژول بیان می شود از رابطه زیر به دست می آورند.

W = F.d

یعنی حاصل ضرب نیرو در جابه جایی، کار است. کار تابع مسیر بوده و وابسته به سابقه سیستم است.

تعادل ترمودینامیکی

تعادل ترمودینامیکی را برای یک سیستم مجزا و یا چند سیستمی که در ارتباط با هم هستند تعریف می کنند. به شرایطی که در درون سیستم و یا بین سیستم ها، هیچ اثری از جریانی از ماده و انرژی وجود نداشته باشد. وقتی تعادل ترمودینامیکی در یک سیستمی برقرار باشد، یکی و یا همه تعادل های حرارتی، تابشی، گرمایی و شیمیایی نیز در آن سیستم حکم فرماست. از شرایط برقراری این تعادل موارد زیر است.

وقتی یک سیستمی ایزوله باشد، میزان آنتروپی آن بالاترین حد خواهد بود و سیستمی دارای حجم و دمای ثابتی باشد، میزان انرژی آزاد هلموهلتز در آن کمترین مقدار است. اما سیستمی با دارا بودن حجم و فشار ثابت، دارای کمترین مقدار انرژی آزاد گیبس خواهد بود.

قوانین ترمودینامیک

علم ترمو دینامیک به مطالعه گرما و نسبت آن با گرما و انرژی پرداخته و علم انرژی و آنتروپی است. با استفاده از قوانین این علم می توان نیازهای کار و انرژی تعریف می شود. برای اولین بار قوانین ترمو دینامیک در قرن نوزدهم میلادی، همزمان با انقلاب صنعتی به وجود آمد.

قانون اول ترمودینامیک

طبق این قانون جرم و انرژی به وجود نمی آیند و از بین هم نمی روند. بلکه فقط می توانند به شکل های مختلفی از هم تبدیل شوند. جامد، مایع، گاز و پلاسما شکل های تبدیلی این مواد و انرژی به همدیگر است. به عبارتی بر اساس این قانون ورودی و خروجی هر ماشینی با هم برابر است.

با توجه به این قانون می توان گفت که تغییرات انرژی یک سیستم برابر است با انرژی ورودی منهای انرژی خروجی سیتم است.

E = E_in – E_OUT∆

براساس این قانون تغییرات انرژی محیط به اضافه تغییرات انرژی سیستم برابر با صفر خواهد بود.جزوه ترمودینامیک pdf