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

تحقیق در مورد دما

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

 تعریف: دما معیاری است که میزان گرمی یا سردی یک جسم را مشخص  می کند. دما را با نماد نشان می دهند و یکای اندازه گیری آن درجه سلسیوس با علامت  است.

 دماسنجی

 دانش اندازه گیری دما را دماسنجی می نامند. این عمل با وسیله ای به نام دماسنج انجام می گیرد.

دماسنجی بر چه اساسی صورت می گیرد؟

ج: تغییر دمای اجسام و مواد مختلف می تواند باعث تغییر طول، حجم، رنگ و یا سایر ویژگی های فیریکی آن شود. تغییرات این کمیتها می تواند معیاری برای اندازه گیری دما باشد. مثلاً اکثر مایعات بر اثر افزایش دما منبسط می شوند و از این خاصیت در ساختن دماسنج های جیوه ای یا الکلی استفاده می شود.

ساختمان یک دماسنج جیوه ای یا الکلی ساده چگونه است؟

ج: این دماسنج ها مطابق شکل زیر از یک لوله شیشه ای باریک سربسته( خالی از هوا) متصل به یک مخزن تشکیل شده اند. مخزن پر از جیوه( یا الکل) است. با بالا رفتن دمای مایع درون مخزن، حجم آن بیشتر می شود( انبساط می یابد) و مایع در لوله باریک بالا می رود و سطح بالایی آن در ارتفاع بالاتری قرار می گیرد. از ارتفاع مایع در لوله باریک می توان برای اندازه گیری دما استفاده کرد، زیرا هرچه دما بالاتر باشد، ارتفاع مایع بیشتر و هر چه دما کمتر باشد، ارتفاع مایع کمتر است.

آیا می دانید که چگونه خطای حواس ما می تواند باعث نتیجه گیری اشتباه درباره دمای جسم ها شود؟ آزمایشی طراحی کنید و آن را انجام دهید که این خطا را نمایش دهد. نتیجه آزمایش را برای دوستان خود گزارش کنید.

ج: سه ظرف محتوی آب با دماهای مختلف را در نظر می گیریم. ابتدا یک دست خود را در آب سرد و دست دیگر را در آب گرم قرار می دهیم و چند دقیقه صبر می کنیم. سپس دستان خود را خارج کرده و هر دو را وارد ظرف آب ولرم می کنیم. دستی که در آب سرد بود آب ولرم را گرم و دستی که در آب گرم قرار داشت آنرا سرد احساس می کند. این آزمایش نشان می دهد حواس ما در اندازه گیری های مختلف می تواند دچار خطا شود. لذا برای اندازه گیری کمیتهای مختلف باید از ابزارهای دقیق تر و مطمئن تری استفاده کنیم.

در توضیح ساختمان دماسنج دیدیم که لوله باریک باید خالی از هوا باشد. تحقیق کنید که وجود هوا در لوله باریک چه اشکالی به وجود می آورد.

جواب: وجود هوا باعث می شود که دمای جسم با مقدار واقعی اندازه گیری نشود.

تحقیق درباره اثرات دما و کشش سطحی درمکانسیم های مختلف تولید

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 16

اثرات دما و کشش سطحی درمکانسیم های مختلف تولید

خلاصه:

موضوع این مقاله مطالعه اهمیت نسبی دو مکانیسم تکمیلی همچون جابجایی با آب و آشام طبیعی، ارزیابی تأثیر حالت های مختلف دما و کشش سطحی درنرخ تولید و برداشت نهایی نفت ازآزمایشهای آزمایشگاهی است. مکانیسم تولید به وسیله آشام طبیعی به طور تاریخچه ای باتولید درمخازن شکاف دار طبیعی همراه شده است. با وجود این اثر ناهمگونی ها و کانالی شدن، که معمولاً درمخازن غیرشکاف دار آرژانتین وجود دارد، نشان می دهد که مکانیسم آشام بطور قابل توجهی به تولید نفت کمک میکند.

ارزیابی همزمان هر دومکانیسم (آشام و جابجایی) به وسیله آزمایشهای آزمایشگاهی مشکل است. بنابراین آزمایشهای جابجایی و آشام به طور جداگانه انجام شدند.آزمایشهای جابه جایی با آب در دمای اتاق و در انجام شدند. درحالیکه آزمایشهای آشام درو سانتیگراد انجام شدند. هر دو مطالعه درابتدا با آب و سپس با آب و سورفاکتانت، با رسیدن به شرایط با کشش سطحی پایین انجام شدند.

زمانیکه پدیده به طور زیادی به ترکیب مولکولی سیالها و سنگ وابسته است، آزمایشها تا حدممکن عیناً به صورت شرایط مخزن طراحی شدند و به این علت آب ، نفت و سنگ همان سازند استفاده شدند. سنگ استفاده شده برای این مطالعه به طور زیادی Water wet است.

آزمایشهای جابجایی با سورفاکتانت بااستفاده از دو روش مختلف انجام شدند. A) شروع تزریق سورفاکتانت همزمان با شروع جابجایی است. B)تزریق سورفاکتانت بعد از تزریق یک حجم منفذی (pv) ازآب شروع می شود.

روش دوم به طور کلی زمانیکه پروژه های EOR متعاقب پروژه های تزریق آب هستند به کار گرفته شد. مشاهده شد که با تجمع سورفاکتانت و مستقل اززمان شروع تزریق، برداشت نهایی نفت افزایش می یابد.

پدیده آشام طبیعی یک مکانیسم مهم تولید درسنگهای water wet بدست آمد. استفاده از سورفاکتانتها و افزایش دما اثر مکانیسم آشام را مطلوب میکند. بازده مکانیسم جابجایی با کاهش کشش سطحی و افزایش دما بهبود می یابد.

یک روش جدید که ناهمگونی نمونه را به کمک مکانیسم آشام مشخص می کند به وجود می آید. روش براساس یک آنالیز کیفی منحنی های آزمایشی برداشت نفت دربرابر حجم منفذی (pv) است.

درپایان یک روش جدید اندازه گیری ثابت نفوذ پخش آشام به توصیف آشام به عنوان یک فرآیند انتشار پراکنده کننده توسعه وبرای داده های آزمایشی به کار گرفته می شود، یک راه ساده شده دیگر برای مدل کردن فرایند آشام است.

مقدمه :

اکثر مطالعه انجام شده برمکانیسم تولید نفت، جابه جایی است که درآن نفت ازمحیط متخلخل به علت فعالیت یک نیروی بیرونی برقرارشده ازگرادیان فشار جابجا می شود. این مکانیسم شامل نیروهای ویسکوز و موئینگی است اما نقش نیروهای موئینگی به طور کامل درتئوریهای حال حاضر تثبیت نمی شود.

مکانیسم آشام به طور کلی درفهرست کتب مربوط به قدرت تولید مخازن به طور طبیعی شکافدار مطالعه میشود. این مکانیسم، به وسیله تولید طبیعی نفت ازسنگهای درمعرض گرادیان های اشباع آب که نیاز به یک نیروی بیرونی ندارند و همیشه درسنگهای water wet وجود دارند مشخص می شود.

دربیشتر حالتها این دو پدیده به طور جداگانه مطالعه میشوند و اهمیت نسبی یکی یا دیگری درمکانیسم کلی تولید نفت مشکل شناخته می شود مگر اینکه درطراحی پروژه های نگهداری فشار یا برداشت ثانویه درمخازن به طور طبیعی شکافدار، فرایند آشام به طور کلی درنظر گرفته نشود.

اخیراً با پیشرفت آزمایشها و تکنیک های شبیه سازی و امکان ایجاد یک توصیف لیتولوژی دقیق تر، نقش آشام دربازیافت نفت به وسیله تزریق آب می تواند بهتر درک و قبول شود.

برای مثال، دریک مخزن water wet که با تنوع فراوان لایه بندی شده، آب تزریقی به طورترجیحی از میان مناطق با تراوایی بالا کانال خواهد زد و یک درصد جاروب عمودی کمی رامی دهد. درنظر گرفتن تنها مکانیسم تولید جابجایی،فرایند می تواند تمام شده به نظر برسد و آن احتمالاً متوقف خواهدشد. به هرحال، اگر تزریق آب ادامه یابد و ارتباط عمودی وجودداشته باشد، آشام طبیعی آب از لایه های باتراوایی بالاتر به لایه های باتراوایی پایین تر اتفاق خواهد افتاد و نفت رابه مناطق کانالی شده می فرستد و ازمیان آن به سمت چاههای تولیدی می فرستد. ولو اینکه فرایند آشام –جابجایی به زمان بیشتر و تولید و تزریق درباره حجم زیادی از آب نیاز خواهد یافت، افزایش نفت تولید شده به وسیله مکانیسم آشام می تواند به طور مشخص بازیافت نهایی نفت را بهبود دهد.

مکانیسم آشام یک پدیده پیچیده وابسته به تعداد زیادی ازفاکتورهاست . چندین نویسنده ، آشام و وابستگی اش به چندین پارامتر همانند مشخصات پتروفیزیکی، ترکنندگی، دما و تأثیر محصولات شیمیایی رامطالعه کرده اند. به طور دقیق تأثیر تکنیکهای آزمایشی مختلف به اندازه گیری آشام شامل اثرات قدمت، شکل،ژئوفیزیک نمونه و سطوح درمعرض آشام انجام شد.

هرچند، نتایج به دست آمده هنوز بعید هستند که یک روش به طور کلی قابل قبول و یکسان از اندازه گیری و مقیاس داده ای آزمایشگاهی به مطالعات مهندسی مخازن عملی بدهد. داده آزمایشی تازمانی که آنها به طور دقیق قابل قیاس نیست یک نتیجه قطعی را نمی دهد. علت اصلی این مشکل آن است که فرایند آشام به طور زیادی به مشخصات و ترکیب سه جزء سیستم: سنگ، آب و نفت بستگی دارد. آزمایشهای گزارش شده درنوشته ها مخصوص سیسیتم های ویژه ای هستند و درآن حالت اندازه گیری شده اند و درکل ارتباط بین آنها مشکل و دربعضی اوقات غیرممکن است.

درطی مطالعات ما فهمیدیم که درآزمایشهای آشام با تعییر تنهایک جزء (برای مثال نفت) یاتغییر دمای فرایند نتایج کمی مهمی بدست آورده شدند.

با درنظر گرفتن این حقیقت، ما نتیجه گرفتیم که مشکلات پیدا کردن ارتباط و بدست آوردن قوانین کلی از آزمایشهای مؤلفان مختلف، به علت مشخصات مختلف سیستم های مطالعه شده (محیط متخلخل و سیالها) و اختلاف گسترده متغیرها (دما، کشش سطحی و غیره) هستند.

وابستگی زیاد نتایج به مشخصات سیستم ما را مجبور می کند که ازنمونه های آزمایشی و شرایطی که تا حدممکن بیان کننده حالت مخزن است استفاده کنیم. به علاوه نتایج آزمایشی بدست آمده دراین مقاله تنهابرای نمونه های مخزنی ویژه، دما و محصولات شیمیایی مطالعه شده تحت