پاسخگویی به اشکالات دروس انتقال حرارت و ترمودینامیک (کارشناسی ارشد)

[alimec 23102]

ممنون

دقیقا مشکلم اینجاست که نمیدونم چه تفاوتی بین اولیه وثانویه و ورودی خروجی وجود داره .یعنی به نظر شما حالت اولبه وپانویه به این معنیه که جرم داخل حجم کنترل باقی می ماند؟

یه مخزن پر از آب داریم(همین مخزن حجم کنترل پرواز هم نمیکنه...) یه خروجی داره/

حالت اول جرم هست 5 مثلا بعده 10 ثانیه جرم میشه 2/

جرم اولیه 5

جرم ثانویه 2

جرم ورودی 0

جرم خروجی 3

[fluid_mech 571]

یه مخزن پر از آب داریم(همین مخزن حجم کنترل پرواز هم نمیکنه...) یه خروجی داره/حالت اول جرم هست 5 مثلا بعده 10 ثانیه جرم میشه 2/جرم اولیه 5جرم ثانویه 2جرم ورودی 0جرم خروجی 3[/quoteممنوناین مثال در فهم قضیه خیلی کمک کرد.میشه گفت که مقدار خروجی نشان دهنده نرخ تغییرات دبی جرمی به زمان است.چون بعد از 10 ثانیه 5 به 2 رسیده یعنی 3 واحد اختلاف که همون خروجی است.درست میگم؟ لطفا راهنمایی کنینیک سوال دیگه اینکه میشه ورود و خروج هم داشته باشیم؟(این سوال به این دلیل به ذهنم رسید که اغلب اوقات میگن اگر شارژ یا دشارژ مخزن داشتیم فرایند از نوع حالت یکنواخت جریان یکنواخته) حالا میخواستم بدونم میشه همزمان هم شارژ بشه یعنی وارد بشه وازطرف دیگه خارج بشه؟ ممنون

[fluid_mech 571]

درود دوست گرامی

من یک مثال ساده زدم

وگرنه یک تعریف ساده ازش بیان کردم.

اشتباه نیست

 

دوست من مثالتون خوب بود ولی تعریفتون فکر کنم اشکال داشت.

 

sssf : در این حالت نرخ تغییرات نسبت به زمان و مکان صفر است

 

 

usuf : تغییرات نسبت به زمان و مکان وجود دارد ولی این نرخ ثابت است و صفر تیست. مثال ریاضی( شیب یک نمودار به شرط اینکه این شیب ثابت باشه و صفر نباشه)

 

دوستان نظر بدن

[fluid_mech 571]

یه مخزن پر از آب داریم(همین مخزن حجم کنترل پرواز هم نمیکنه...) یه خروجی داره/

حالت اول جرم هست 5 مثلا بعده 10 ثانیه جرم میشه 2/

جرم اولیه 5

جرم ثانویه 2

جرم ورودی 0

جرم خروجی 3

 

quoteممنون این مثال در فهم قضیه خیلی کمک کرد.میشه گفت که مقدار خروجی نشان دهنده نرخ تغییرات دبی جرمی به زمان است.چون بعد از 10 ثانیه 5 به 2 رسیده یعنی 3 واحد اختلاف که همون خروجی است.درست میگم؟ لطفا راهنمایی کنید.

 

یک سوال دیگه اینکه میشه ورود و خروج هم داشته باشیم؟(این سوال به این دلیل به ذهنم رسید که اغلب اوقات میگن اگر شارژ یا دشارژ مخزن داشتیم فرایند از نوع حالت یکنواخت جریان یکنواخته) حالا میخواستم بدونم میشه همزمان هم شارژ بشه یعنی وارد بشه وازطرف دیگه خارج بشه؟ ممنون

[alimec 23102]

quoteممنون این مثال در فهم قضیه خیلی کمک کرد.میشه گفت که مقدار خروجی نشان دهنده نرخ تغییرات دبی جرمی به زمان است.چون بعد از 10 ثانیه 5 به 2 رسیده یعنی 3 واحد اختلاف که همون خروجی است.درست میگم؟ لطفا راهنمایی کنید.

 

یک سوال دیگه اینکه میشه ورود و خروج هم داشته باشیم؟(این سوال به این دلیل به ذهنم رسید که اغلب اوقات میگن اگر شارژ یا دشارژ مخزن داشتیم فرایند از نوع حالت یکنواخت جریان یکنواخته)حالا میخواستم بدونم میشه همزمان هم شارژ بشه یعنی وارد بشه وازطرف دیگه خارج بشه؟ ممنون

خواهش می کنم

در کل اختلاف خروجی و ورودی(اگر...) نشان دهنده نرخ تغییرات دبی جرمی به زمان است

بهتره بگیم حالت گذرا جریان گذرا

تو کاربرد های صنعتی و.. که نمیشناسم. البته شدن که میشه نازل/توربین/...

اگه منظورتون مخزن هست که برای چی آخه؟ چه کاربردی داره؟ یه لوله کفایت می کنه دیگه..

فک کنم منظور از شارژ و دشار که شنیدن منظور همون پرشدن مخزن خالی و خالی شدن مخزن باشه النته نه توامان..

البته شروع راه اندازی دستگاه ها ی حالت پایدار جریان پایدار مثل توربین نوعی فرآیند حالت گذرا-جریان گذرا هست که میشه گفت در اون زمان هم ورد داریم هم خروج

[fluid_mech 571]

خواهش می کنم

در کل اختلاف خروجی و ورودی(اگر...) نشان دهنده نرخ تغییرات دبی جرمی به زمان است

بهتره بگیم حالت گذرا جریان گذرا

تو کاربرد های صنعتی و.. که نمیشناسم. البته شدن که میشه نازل/توربین/...

اگه منظورتون مخزن هست که برای چی آخه؟ چه کاربردی داره؟ یه لوله کفایت می کنه دیگه..

فک کنم منظور از شارژ و دشار که شنیدن منظور همون پرشدن مخزن خالی و خالی شدن مخزن باشه النته نه توامان..

البته شروع راه اندازی دستگاه ها ی حالت پایدار جریان پایدار مثل توربین نوعی فرآیند حالت گذرا-جریان گذرا هست که میشه گفت در اون زمان هم ورد داریم هم خروج

 

مفهوم اون (اگر....) چیه؟

 

آخه علی جان نازل و توربین و لوله فرایند حالت پایدار- جریان پایداره نه گذرا چون تجمع جرم نداریم.راستی استاد به جرم های اولیه و ثانویه تجمع میگفت.

[alimec 23102]

مفهوم اون (اگر....) چیه؟

 

آخه علی جان نازل و توربین و لوله فرایند حالت پایدار- جریان پایداره نه گذرا چون تجمع جرم نداریم.راستی استاد به جرم های اولیه و ثانویه تجمع میگفت.

بله نازل توربین.. پایدار-پایداره.. شما پرسیدین میشه ورود و خروج داشته باشیم؟ گفتم:"بله توربین نازل..اگر منظورتون مخزن(که می دونستم منظورتون مخزنه..)" اون اخر هم که اشاره کردم گذرا-گذرا قبلش نوشتم در زمان راه اندازی توربین حالت گذرا-گذرا است

پاسخ هایی که در این چند پست اخیرا دادم/بعد از اون سوال کلی شما(فرق پایدار-پایدار با.. که به نظرم من دو جلسه تدریس لازم داره..)/ طبیعتا جامع نبود. سوال رو ریز کردین و پاسخ گرفتین.. در واقع من نیومدم تفاوت اون دو جریان رو بگم...

سوال رو ریز کنید بهتره: مثلا اگه می گفتین چرا از فرض:"حالت جرم در هر نقطه ی مثلا نازل، با گذشت زمان تغییر نمی کند" به این مورد میرسیم که:"انباشت جرم نداریم؟"

بله تجمع یا انباشت..

 

اما در مورد اگر: الان زیاد مهم نیست. بقای جرم رو نوشتم دیگه. کهاگر نسبیت انیشتین رو بی خیال شویم درسته/که میگه بقای جرم به تنهایی درست نیست بقای جرم و انرژی توامان درسته...کاری هم به تحقیقات اخیر نداریم..

این ترم ترمو دارین؟ یا دارین برای کنکور ارشد امسال می خونید؟ اگه خواستین بهم بگین

[fluid_mech 571]

1)مفهوم فیزیکی آنتالپی متوجه نمیشم(h=u+pv)

2) منظور از فشار ترمودینامیکی؟

 

ممنون از شما

[alimec 23102]

1)مفهوم فیزیکی آنتالپی متوجه نمیشم(h=u+pv)

یه داستان تعریف می کنم:

یه روز قصد کردم از آمل(یک شهر خوش آب و هوا) بزنم بیرون..کاملا ناآشنا به دنیای اطراف.. با یه فرض هایی حرکت کردم/سعی کردم برای تجربه هم که شده برم طرفی که هواش داره کثیفتر میشه/جاده خاکی ها رو بی خیال شدم و../ رسیدم به جایی که هواش خیلی کثیف بود چشمام می سوخت..لبام خشکی زد..احساس کردم قدرت شنوایی ام کمتر شده.. پرس و جو کردم از اهالی اونجا..گفتن اسم این شهر تهرانه..

بعد ها فهمیدم جاده ای که رفته بودم اسمش هراز بود... بعدها فهمیدم که از راه های دیگه هم میشه رفت تهران/جاده فیروزکوه...جاده کندوان.

به هر حال خیلی خوشحال بودم که یه شهر جدید رو کشف که نه ولی شناختم..

سوال:

اینکه از راه های دیگه هم میشه رفت تهران، وجود شهری به نام تهران رو زیر سوال میبره؟

واحد آنتالپی و انرژی حرارتی درونی و کار و حرارت هر چهار تا ژول هست کار و حرارت رو قبلا گفتیم یه نوع انرژی هستن پس آنتالی هم...

می خوام بدونم چقدر در مورد آنتالپی مطلب خوندین؟کدوم قسمتشو نفهمیدین؟

[alimec 23102]

1)

2) منظور از فشار ترمودینامیکی؟

 

ممنون از شما

سیلندر پیستون حاوی گازی داریم.حالت اول پیستون ساکن و رویش وزن های کوچکی قرار داره

یه بار وزنه ها رو تکی تکی بر میداریم

یه بار یه دفعه تموم وزنه ها رو بر میدارم

فرق دو حالت فوق چیه؟

[fluid_mech 571]

یه داستان تعریف می کنم:

یه روز قصد کردم از آمل(یک شهر خوش آب و هوا) بزنم بیرون..کاملا ناآشنا به دنیای اطراف.. با یه فرض هایی حرکت کردم/سعی کردم برای تجربه هم که شده برم طرفی که هواش داره کثیفتر میشه/جاده خاکی ها رو بی خیال شدم و../ رسیدم به جایی که هواش خیلی کثیف بود چشمام می سوخت..لبام خشکی زد..احساس کردم قدرت شنوایی ام کمتر شده.. پرس و جو کردم از اهالی اونجا..گفتن اسم این شهر تهرانه..

بعد ها فهمیدم جاده ای که رفته بودم اسمش هراز بود... بعدها فهمیدم که از راه های دیگه هم میشه رفت تهران/جاده فیروزکوه...جاده کندوان.

به هر حال خیلی خوشحال بودم که یه شهر جدید رو کشف که نه ولی شناختم..

سوال:

اینکه از راه های دیگه هم میشه رفت تهران، وجود شهری به نام تهران رو زیر سوال میبره؟

واحد آنتالپی و انرژی حرارتی درونی و کار و حرارت هر چهار تا ژول هست کار و حرارت رو قبلا گفتیم یه نوع انرژی هستن پس آنتالی هم...

می خوام بدونم چقدر در مورد آنتالپی مطلب خوندین؟کدوم قسمتشو نفهمیدین؟

 

هیچ دیدگاهی نسبت بهش ندارم.مثلا وقتی میگیم آنتروپی یاد بی نظمی می افتیم ولی دیدگاهی نسبت به آنتالپی ندارم.

[fluid_mech 571]

سیلندر پیستون حاوی گازی داریم.حالت اول پیستون ساکن و رویش وزن های کوچکی قرار داره

یه بار وزنه ها رو تکی تکی بر میداریم

یه بار یه دفعه تموم وزنه ها رو بر میدارم

فرق دو حالت فوق چیه؟

 

در حالت اول فرآیند هم دما و شبه تعادلی است ولی در حالت دوم چون حرکت شتابداره پس تعادلی نیست و همچنین هم دما هم نیست

[alimec 23102]

در حالت اول فرآیند هم دما و شبه تعادلی است ولی در حالت دوم چون حرکت شتابداره پس تعادلی نیست و همچنین هم دما هم نیست

حالت اول فشار ترمودینامیکی هست فشار تک تک لحظات فشار ترمودینامیک هست(چون تک تک لحظات رو میشه حالت تعدلی در نظر گرفت)یه جورایی میشه تنش هیدرواستاتیک که در سیالات داشتیم(قانون پاسکال)

[alimec 23102]

هیچ دیدگاهی نسبت بهش ندارم.مثلا وقتی میگیم آنتروپی یاد بی نظمی می افتیم ولی دیدگاهی نسبت به آنتالپی ندارم.

منم قبل از...هیچ دیدگاهی نسبت به تهران نداشتم/لطفا سوالاتی(هر چند که ساده باشه) که می پرسم رو پاسخ بدین،تا کار رو یکسره کنم پس دوباره می پرسم:

اینکه از راه های دیگه هم میشه رفت تهران، وجود شهری به نام تهران رو زیر سوال میبره؟

یه سوال دیگه که پیش نیاز آنتالپی هست:

فرق سیستم بسته و باز چیه؟

آنتروپی که مفهومش سنگین تره واحدش ژول بر کلوین است که همین کلوین قضیه رو سخت میکنه

[fluid_mech 571]

منم قبل از...هیچ دیدگاهی نسبت به تهران نداشتم/لطفا سوالاتی(هر چند که ساده باشه) که می پرسم رو پاسخ بدین،تا کار رو یکسره کنم پس دوباره می پرسم:

اینکه از راه های دیگه هم میشه رفت تهران، وجود شهری به نام تهران رو زیر سوال میبره؟

یه سوال دیگه که پیش نیاز آنتالپی هست:

فرق سیستم بسته و باز چیه؟

آنتروپی که مفهومش سنگین تره واحدش ژول بر کلوین است که همین کلوین قضیه رو سخت میکنه

 

من عذر خواهی میکنم چون نمیدونستم که باید به سوال ها پاسخ بدم

نه خیر زیر سوال نمیبره چون راه یا مسیر ربطی به عدم یا وجود تهران نداره

 

در سیستم بسته امکان ورود وخروج جرم نیست.درسته؟

ولی در سیستم باز هست

[fluid_mech 571]

حالت اول فشار ترمودینامیکی هست فشار تک تک لحظات فشار ترمودینامیک هست(چون تک تک لحظات رو میشه حالت تعدلی در نظر گرفت)یه جورایی میشه تنش هیدرواستاتیک که در سیالات داشتیم(قانون پاسکال)

 

میشه گفت فشار ترمودینامیکی همون برخورد ذرات مولکولیه؟

[alimec 23102]

میشه گفت فشار ترمودینامیکی همون برخورد ذرات مولکولیه؟

کلا فشار نیرو بر واحد سطح هست/اون مثالی که زدم (حالت دوم که شبه تعادلی نبود) هم برخورد مولکولها رو داشتیم که!

ارجاع به بحث فشار مطلق و.. که مثال سیلندر پیستون رو زدم... سیلندر پیستون حاوی گاز ولی در حالت تعادل هست ...همون فشار مطلقش میشه فشار ترمودینامیکی دیگه..

[alimec 23102]

من عذر خواهی میکنم چون نمیدونستم که باید به سوال ها پاسخ بدم

نه خیر زیر سوال نمیبره چون راه یا مسیر ربطی به عدم یا وجود تهران نداره

 

در سیستم بسته امکان ورود وخروج جرم نیست.درسته؟

ولی در سیستم باز هست

Let us suppose that the state of a system changes at constant Pressure. Hence there will be change in volume of the system.

Suppose volume changes from V₁ to V₂ at constant pressure P.Therefore work done w, by the system will be:w = – P (V₂ – V₁)As we know that internal energy i.e. ΔU is equal to q + w.

ΔU = q + wSubstituting value of w in this equation we get:

ΔU = q + {- P (V₂ – V₁)}

As ΔU = U₂ – U₁Therefore

U₂ – U₁ = q – P (V₂ – V₁)Or (U₂ + P V₂) – (U₁ + P V₁) = qThe quantity U + PV is known as the enthalpy of the system. It is denoted by H. It represents the total energy stored in the system.

 

یه سیستم بسته رو در نظر گرفت و فرآیندی شبه تعدلی رو طی کرد:

یه فرض هایی کرد:

فقط کاری که با حرکت مرز سیستم ایجاد میشه داریم

فرآیند فشار ثابت باشه

انرژی جنبشی و پتانسیل سیستم تغییر نکنه

بعد:

از قانون اول ترمو برای حالت ابتدایی و انتهای فرآیند استفاده کرده

یه سری مرتب سازی کرده(فقط جاده آسفالت/خاکی نه..)

به یه عبارتی رسیده که براش جالب بود یعنی عبارت:

U + PV

اسمشو گذاشته آنتالپی(تهران!)

چون U P V هر سه خاصیت سیستم هستن پس آنتالپی هم خاصیت سیستم هست یه شهره برای خودش!

پس اگه از هر راه دیگه ای شروع کنیم(سیستم باز داسته باشیم تغییرات انرژی جنبشی داشته باشیم) و به حالت ثانویه برسیم بازم چیزی به نام آنتالپی وجود داره

آنتالپی شامل دو ترم هست:

یکی U که انرژی درونی حرارتی هست که مفهومش:

من قهوه ککه میخورم معمولا همون اول چون داغه با قاشق سریع بهم میزنم تا زدوتر خنک بشه/

حالت اول: قهوه داخل فنجون ساکن است(منتها در مقیاس ماکروسکوپیک)

بعده اینکه هم زدم و یه خورده گذشت..

حالت دوم:بازم قهوه داخل فنجون ساکن است(منتها در مقیاس ماکروسکوپیک)

پس سرعت تغییر نکرده پس تغییرات انرژی جنبشی هم صفر

انرژی پتانسیل ثقلی هم تغییر نکرده

در فرمول انرژی درونی کل E هم جنبشی داریم هم پتانسیل هم درونی حرارتی هم مغناطیسی هم...

مغناطیسی و ... هم تغییر نکرده

ولی میدانیم که E تغییر کرده آخه قهوه سردتر شده

U بیانگر اون تغییر هست

 

یه ترم دیگه هم داره آنتالپی که بهش می گن کار محوری که بعدا بهش می پردازیم.

سوال:

گفتم کار محوری: ولی ما در اثبات یا کشف آنتالپی از فرض اینکه فقط کاری که از تغییر مرز سیستم ایجاد بشه استفاده کردیم

پس این کار محوری چرا اینجا ظاهر شد/ یه خورده در موردش توضیح بدین/ فرق سیستم باز و بسته هم بیشتر بگین/ می تونید بگید مفهوم آنتالپی در س باز کاربرد داره یا س بسته؟

 

 

[fluid_mech 571]

کلا فشار نیرو بر واحد سطح هست/اون مثالی که زدم (حالت دوم که شبه تعادلی نبود) هم برخورد مولکولها رو داشتیم که!

ارجاع به بحث فشار مطلق و.. که مثال سیلندر پیستون رو زدم... سیلندر پیستون حاوی گاز ولی در حالت تعادل هست ...همون فشار مطلقش میشه فشار ترمودینامیکی دیگه..

 

بنابر این فشار ترمودینامیکی در حالتی که شبه تعادلی نیست تعریف نمیشه .درسته؟

[fluid_mech 571]

[در فرمول انرژی درونی کل e هم جنبشی داریم هم پتانسیل هم درونی حرارتی هم مغناطیسی هم...

مغناطیسی و ... هم تغییر نکرده

ولی میدانیم که e تغییر کرده آخه قهوه سردتر شده

u بیانگر اون تغییر هست

این دوتا که با قرمز نشون دادم تناقض ندارن؟

آخه وقتی هم میزنیم خنک میشه پس انرژی درونی تغییر میکنه ولی در خط اول گفتین تغییر نمیکنه ولی در خط دوم گفتین تغییر میکنه.شاید در خط اولاشتباه تایپیه؟