❞ مذكّرة محاضرات ديناميكا حرارية 2 ❝ ⏤ أسامة محمد المرضي سليمان

مــذكرة محاضــرات دينامـيكا حــرارية 2
مــذكزة حماضــزات دينامـيكا حــزارية )2 )
Lecture Notes on Thermodynamics (2)

Professor Assistant Osama Mohammed Elmardi Suleiman Khayal
إعداد أستاذ مساعد /
أسامة محمد المرضي سليمٌان

نبذة:

الغاز المثالي الغاز المثالي


الغاز المثالي هو الغاز (بغض النظر عن نوعه)

(1) حجم جزيئات الغاز مهملة بالنسبة للوعاء الذي يحتويه أي تحت ضغط منخفض.
(2) التصادمات بين جزيئات الغاز تصادمات مرنة.
(3) حركة جزيئات الغاز حركة عشوائية دون مؤثرات خارجية.

لهذا فإن الغازات دون عند درجة حرارة الغرفة وتحت ضغط ياوي

لا يشكِّل هذا النوع من التجزُز في تجربة الفيزياء الحياتية. والمتغيرات الفيزيائية هنا هي درجة الحرارة والحجم والضغط ، ومعقولة.

قانون بويل
عندما يتم الاحتفاظ بالغاز عند درجة حرارة ثابتة يكون ضغطه عكسيًا متناسبًا مع الحجم.


قانون شارل
عندما أبقى ضغط الغاز ثابت الحجم يتناسب طرديا مع درجة الحرارة.

V a T عند ضغط ثابت

يمكن تلخيص هذه النتيجة في معادلة واحدة تسمى معادلة الحالة لغاز مثالي

PV = nRT

حيث n هو عدد الشامات ، R هو ثابت لغاز معين ، والذي يمكن تحديده تجريبيًا ، و T هي درجة الحرارة المطلقة في Kelvin

عندما ينتقل الضغط إلى الصفر ، تصبح الكمية PV / nT هي نفس قيمة R لكل الغازات ، لذلك يسمى R الثابت العالمي للغاز ( الثابت العام للغازات )

R = 8.31 J / mole.K

يمكن التعبير عن قانون الغاز المثالي من حيث العدد الإجمالي للجزيئات N حيث N = nN A

حيث N A هو رقم Avogadro = 6.022 ´ 10 -23 جزيئة / mole ¯



PV = NKT

حيث يطلق K اسم ثابت Boltzmann ، والذي له قيمة R / N A

K = R / N A = 1.38 ´ 10 -23 J / K

mo أحد الخامات الجوهرية هو كتلة المادة التي تحتوي على عدد أفوجادرو من الجزيئات

مثال (1)
الغاز المثالي يحتل الحجم 100سم 3 عند 20 درجة مئوية وضغط من 100Pa. حدد عدد مولات الغاز في الحاوية.

حل

PV = nRT


ما هو عدد الجزيئات في الحاوية؟

مثال (2)
يتم إدخال غاز الهيليوم النقي في خزان يحتوي على مكبس متحرك. الحجم الأولي ، ضغط ودرجة حرارة الغاز هي 15 ´ 10 -3 م 3 ، 200kPa و 300 K على التوالي. إذا انخفض حجم 12 " 10 -3 م 3 ويتم زيادة الضغط على 350KPa، والعثور على درجات الحرارة النهائية للغاز.

الحل
بما أن الغاز لا يستطيع الهروب من الخزان ، فإن عدد الشامات يكون ثابتًا ، وبالتالي ، PV = nRT عند النقاط الأولية والنهائية من العملية
أسامة محمد المرضي سليمان - أسامة محمد المرضي سليمان ، مواليد مدينة عطبرة، ولاية نهر النيل-السودان في العام 1966
حاصل علي بكالوريوس الشرف في الهندسة الميكانيكية من كلية الهندسة بجامعة السودان للعلوم والتكنولوجيا في العام 1998.
ماجستير في ميكانيكا المواد المركبة من جامعة وادي النيل عطبرة في العام 2003. ❰ له مجموعة من الإنجازات والمؤلفات أبرزها ❞ الإقتصاد الهندسي ❝ ❞ إنتقال حرارة وكتلة أمثلة محلولة ومسائل إضافية ❝ ❞ التوربينات الغازية Gas Turbines ❝ ❞ تحليل الجملونات (Analysis of Trusses) ❝ ❞ ديناميكا حرارية ❝ ❞ مجموعة من أشهر الأمثال العربية والإنجليزيةCollection of Famous English and Arabic Proverbs ❝ ❞ آلات هيدروليكية المضخات و التوربينات النصف قطرية و المحورية السريان ❝ ❞ أجهزة قياس Measurments INSTRUMENTATION ❝ ❞ تصميم الأنظمة الميكانيكية ❝ الناشرين : ❞ جميع الحقوق محفوظة للمؤلف ❝ ❞ جامعة وادى النيل ❝ ❱
من الهندسة الميكانيكية - مكتبة كتب الهندسة والتكنولوجيا.