جداول خواص ترمودینامیکی و استفاده از آنها در تعیین حالت مواد

جداول خواص ترمودینامیکی

و استفاده از آنها در تعیین حالت مواد

جداول خواص ترمودینامیکی ابزار اصلی در تعیین فاز ماده در دما و فشارهای مختلف هستند. این جداول در گستره‌های وسیعی منتشر شده و در انتهای اغلب کتابهای درسی ترمودینامیک دیده می‌شوند. با یک مثال نحوه استفاده از این جداول را روشن می‌سازیم.

مثال فاز مربوط به هرکدام از حالات آب ذکر شده را با استفاده از جداول ترمودینامیکی تعیین کرده و موقعیت آن حالت را بر روی نمودارهای P-v ، T-v و P-T مشخص کنید.

a)      120 °C , 500 kPa

b)      120 °C , 0.5 m³/kg

حل – جداول B.1.1 در بیشتر کتابهای درسی، خواص ترمودینامیکی آب را فهرست کرده‌اند. در سطر مربوط به دمای °C 120 فشار آب اشباع را می‌یابیم:

همانطور که دیده می‌شود فشار آب اشباع در °C T = 120 برابر 198.5 kPa است. از آنجایی که P= 500 kPa > 198.5 kPa است حالت آب تحت فشار یا compressed liquid را داریم. نمودار زیر حالت a را نسبت به حالت آب اشباع در  °C T = 120 و P = 198.5 kPa نشان می‌دهد.

برای مشخص کردن فاز آب در حالت b ، درسطر مربوط به دمای T = 120 °C حجم مخصوص آب اشباع و بخار اشباع را می‌یابیم:

v_f = 0.001060 m³/kg   آب اشباع

v_g = 0.89186 m³/kg   بخار اشباع

از آنجایی که v_f <v < v_g بنابراین حالت b مخلوطی از آّب و بخار است. شکل زیر حالت b را بر روی نمودار P-v نشان می‌دهد.

---

تدریس ترمودینامیک

با کیفیت عالی همراه با حل مسایل متنوع امتحانی

توسط مهندس مکانیک از دانشکده فنی دانشگاه تهران

جلسه اول رایگان

شماره تماس : [phone]

ناصری (ترجیحا پیامک بفرستید)

---

سفت ترین ماده موجود در دنیا، حتی در دماهای بسیار کم

آلیاژی فلزی از کروم، کبالت و نیکل حدود 100 بار سفت تر از گرافین است و حتی در دمای بسیار پایین نیز در برابر شکست مقاومت می کند.

پژوهشگران ثابت کرده اند که آلیاژی فلزی از کروم، کبالت و نیکل بطور رسمی سفت ترین ماده موجود بر روی زمین است و حتی 100 با بیش تر از ماده شگفت آور گرافین مقاومت در برابر شکست از خود نشان می دهد.

(منظور از سفتی یا toughness، مقاومت جسم در برابر شکست در اثر تغییرشکل مومسان است. برای آشنایی با این خاصیت مهم مصالح ساختمانی به مقاله زیر توجه کنید).

بر خلاف بسیاری از آلیاژهای دیگر، این ماده در اثر کاهش دما سفتی و مقاومت در برابر ترک خوردگی خود را حفظ می کند. سفتی آلیاژهای آلومینیوم مورد استفاده در هواپیما حدود 35 مگاپاسکال بر متر است. در حالی که آلیاژ مورد بحث دارای سفتی شگفت آور 400 تا 500 مگاپاسکال بر متر می باشد. این ماده می تواند کاربردهای فراوانی در زیرساخت های فضایی و مخازن مقاوم در برابر ترک خوردگی برای انرژی های پاک داشته باشد. دو تا از اجزای این آلیاژ یعنی نیکل و کبالت بسیار گران هستند و این واقعیت کاربرد آزمایشگاهی آن را در آینده نزدیک محدود می سازد.

آلیاژ شگفت

این آلیاژ کروم، کبالت و نیکل مثالی از یک آلیاژ با آنتروپی بالا است. بر خلاف بیشتر آلیاژها که از یک عنصر پایه با مقادیر کمتری عناصر افزودنی ساخته می شوند، این آلیاژ از نسبت مساوی از هر عنصر متشکله ساخته شده است.  این آلیاژ بسیار چکش خوار یا لوله شو است، بدین معنا که تحت فشار خم شده و در برابر شکست مقاومت بالایی دارد. بواسطه نابجایی هایی در ساختار مولکولی بسیار چکش خوار است. تحت فشار این نابجایی ها تغییر مکان یافته و روی هم می لغزند. این آلیاژ در دمای -196 درجه سانتی گراد سفتی خود را همچنان حفظ می کند.

این ماده را می توان در زمره مصالح آینده صنعت دانست.

منبع: Live Science

کلمپ متر چیست و چگونه کار می کند؟

برای اندازه گیری پارامترهایی مانند جریان و ولتاژ، نیاز به یک ابزار اختصاصی داریم. برای اندازه گیری جریان از ابزارهایی مانند مولتی مترهای آنالوگ یا دیجیتال استفاده می شود اما برای استفاده از این ابزارها باید مدار حامل جریان بریده شده و الکترودهای ابزار بطور سری در مدار قرار گیرد. در بسیاری حالات انجام چنین کاری عملی یا ممکن نیست. بریدن مدار می تواند خطراتی مانند شوک الکتریکی در بر داشته باشد.

انتخاب مناسب در چنین وضعیت هایی کلمپ متر است..... ادامه مطلب

پروتکل HART چیست؟

بیشتر ابزارهای هوشمند میدانی که در سراسر دنیا نصب شده اند دارای قابلیت ارتباط با HART هستند. فناوری قدرتمند HART (مخفف عبارت مبدل راه دور قابل آدرس دهی بزرگراهی یا Highway Addressable Remote Transducer) استاندارد جهانی برای ارسال و دریافت اطلاعات از طریق سیمهای میان ابزارهای هوشمند و سیستم کنترل یا پایش و یا اسباب ارتباطی قابل حمل است. .... ادامه مطلب

ترانسمیترهای تفاضلی فشار، اصول کارکرد و کاربرد آنها

فشار چیست؟

فشار وقتی تجربه می شود که نیرویی روی یک سطح اعمال می شود. بنابراین با افزایش فشار یا کاهش مساحت سطح می توان فشار را افزایش داد. یکای فشار از نوع نیرو بر سطح است بنابراین وقتی نیروی یک نیوتن بر سطحی به مساحت یک متر مربع اعمال می‌شود، فشار وارده را 1 N/mm² می دانیم که برابر 1 Pa (یک پاسکال) است. سایر یکاهای فشار عبارتند از:

·         بار که تقریبا برابر 100000 Pa یا 100 kPa است و یکای متداول در فشارسنجی است.

·         پاوند بر اینچ مربع یا psi که معادل 6894.757 Pa است و نیز داریم 1 bar = 14.5 psi.

شکل زیر جدول یکاهای مختلف و ضرایب تبدیل آنها به یکدیگر را نشان می دهد....

ادامه مطلب