رفتن به مطلب
d-a-r-y-a

افزايش سرعت و كاهش دما

پست های پیشنهاد شده

همانطور كه مي‌دانيم براي آنكه دماي m كيلوگرم از جسمي با گرماي ويژه C را به اندازه ΔӨ تغيير دهيم ، Q ژول انرژي گرمايي لازم است . از تعريف گرماي ويژه داريم :

1.gif

 

به عبارت ديگر :

 

2.gif

 

كه در اين رابطه Q ( انرژي ) بر حسب ژول ، m ( جرم ) بر حسب كيلوگرم ، C ( گرماي ويژه ) بر حسب ژول بر كيلوگرم بر درجه سلسيوس و ΔӨ ( تغيير دما ) بر حسب درجه سلسيوس است . اينك براي محاسبه انرژي پتانسيل حرارتي جسم ، از رابطه زير استفاده مي‌كنيم :

 

3.gif

كه در رابطه فوق UQ انرژي پتانسيل حرارتي بر حسب ژول ، m ( جرم ) بر حسب كيلوگرم ، C ( گرماي ويژه ) بر حسب ژول بر كيلوگرم بر درجه سلسيوس و Ө دما بر حسب درجه كلوين است . به طور مثال يك كيلوگرم فولاد با گرماي ويژه 500 ژول بر كيلوگرم بر درجه سلسيوس و حرارت 37 درجه سلسيوس ( 37+273=310 درجه كلوين ) :

 

4.gif

155 كيلو ژول انرژي حرارتي ذخيره شده در خود دارد كه اگر از آن گرفته شود ، دماي آن صفر مطلق خواهد شد . همانطور كه مي‌دانيم با افزايش سرعت ، بر جرم جسم نيز افزوده ميشود و اين ميزان افزايش جرم از رابطه زير محاسبه ميشود :

 

5.gif

m جرم جسم در حال حركت ، m0 جرم جسم در حال سكون ، v سرعت حركت جسم و c سرعت نور است . اينك با جايگزيني جرم در حال حركت در رابطه قبلي ، معادله جديد زير جهت برسي ميزان حرارت جسم در حال حركت بدست مي‌آيد :

 

6.gif

Ө در اين معادله دماي جسم در حال حركت است كه اين رابطه بيانگر اين موضوع است كه اگر فرض كنيم جسم در حال حركت با محيط پيرامون خود تبادل گرمايي نداشته باشد ( انرژي پتانسيل حرارتي آن ثابت بماند ) ، با نزديك شدن سرعت جسم به سرعت نور ، دماي آن نيز به صفر مطلق نزديك ميشود براي اينكه :

 

7.gif

 

اينك ميبايست معادله‌اي طرح كنيم كه رابطه مابين حرارت جسم در حال سكون و حرارت همان جسم در حال حركت با سرعت معلوم را نشان دهد . براي اينكار معادل فيزيكي UQ مربوط به جسم در حال سكون را در معادله فوق قرار مي‌دهيم :

 

8.gif

Ө0 حرارت جسم در حال سكون است كه در نهايت به رابطه ساده‌اي مي‌رسيم كه مشابه روابط لورنتس - جرالد براي كوتاه شدن طول و كند شدن زمان به نسبت افزايش سرعت است . اينك نمودار جسمي با حرارت 37 درجه سلسيوس يا 310 درجه كلوين ، زماني كه به سرعت نور نزديك ميشود را رسم مي‌كنيم :

 

9.gif

نتيجه گيري بسيار مهمي است كه قبلا در مباحث

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.
و

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.
به آن رسيده بوديم . پس چنين به نظر مي‌رسد با توجه به اينكه با نزديك شدن به سرعت نور ، دماي جسم نيز به صفر مطلق ميل مي‌كند ، اين خود باعث برقراري يك تعادل حرارتي شده كه مسلما از بروز انفجار به علت افزايش جرم و چگالي ممانعت خواهد كرد . با توجه به مطالب مطرح شده در مبحث

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.
اميدواريم در آينده نزديك بشر بتواند به سرعت نور دسترسي داشته و در كيهان مسافرت كند .

به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

مهمان
ارسال پاسخ به این موضوع ...

×   شما در حال چسباندن محتوایی با قالب بندی هستید.   حذف قالب بندی

  تنها استفاده از ۷۵ اموجی مجاز می باشد.

×   لینک شما به صورت اتوماتیک جای گذاری شد.   نمایش به عنوان یک لینک به جای

×   محتوای قبلی شما بازگردانی شد.   پاک کردن محتوای ویرایشگر

×   شما مستقیما نمی توانید تصویر خود را قرار دهید. یا آن را اینجا بارگذاری کنید یا از یک URL قرار دهید.


×
×
  • جدید...