A Thermodynamic History of the Solar Constitution — I: The ...
خلاصه تاریخچه ترمودینامیک Abrief history of thermodynamic
-
Upload
colette-butler -
Category
Documents
-
view
80 -
download
4
description
Transcript of خلاصه تاریخچه ترمودینامیک Abrief history of thermodynamic
خالصه تاریخچه ترمودینامیکAbrief history of thermodynamic
استاد:خسروی الحسینیکاری از:آالن غالم ویسی
خالصه تاریخچه ترمودینامیک 2
ترمودینامیک تاریخچه دانشگاه خالصه
کرج آزاداسالمی
03/01/2012
تاریخچه بر کلی مروری گرما علم و قدرت تولید متقابل بارورسازی و پیوند ترمودینامیک،حاصل علم پیدایش
قرن. فرارسیدن آب،با از انرژی تولید مهندسان حداکثر 19بود حصول ام،شرایط . ماشین آن،اختراع توسعه موثر عامل اما بودند کرده مشخص را آبشارها از قدرت
سال در . 1700بخار فرستاده استوانه داخل به پرفشار بخار بود وات جیمز بتوسط . انتهای به پیستون که هنگامی درآورد حرکت به را انبساط،پیستونی اثر بر تا شد می
دست از را خود فشار زیادی حد تا که شد می منبسط چنان بخار رسید استوانهحصول سیلندر،موجبات های دیواره غیرضروری شدن گرم از ممانعت با میداد؛وات
. کرد فراهم را کار حداکثر های سال می 1900تا 1700بین پیشرفت سختی به و کندی به ترمودینامیک علم
کرد. سال چون 1900در دانشمندانی های تالش سبب کالسیک،به ترمودینامیک ،علم
... طی که و کامل 200مایر،گیبس،کلوین؛کالزیوس ذاتا بود گرفته صورت اخیر سال. بود شده
. اند یافته توسعه ترمودینامیک علم از تخصصیی و مختلف های شاخه اکنون هم
خالصه تاریخچه ترمودینامیک 3
ترمودینامیک تاریخچه دانشگاه خالصه
کرج آزاداسالمی
دما مفهوم• . کمی برای است نوین فیزیک و کالسیک فیزیک در بنیادی های کمیت از یکی دما
صفرم قانون و شود می استفاده دما مفهوم از وسرما گرما احساس کردن: . گوید می قانون این است مفهمومی چنین حاوی ترمودینامیک
جسم جسم Aاگر جسم Bبا جسم C،و باشند Bبا گرمایی تعادل ،درجسم .Bبا Aآنگاه است گرمایی تعادل در
و پردازیم می اند پرداخته مقوله این به که دانشمندانی به ابتدا ما مقاله این درمی هرکدام باب من مختصری توضیح و کرده بیان را های مقیاس انواع سپس
دهیم.
چاچوب به ترمودینامیک دوم قانون طریق از دما تاریخی،مفهوم نظر نقطه از . دور موضوع محوریت از بخواهیم اینکه بدون یافت راه ترمودینامیک نظری
: که فرآیندی هیچ بگوییم را ترمودینامیک دوم قانون کلوین بیان توانیم ،می شویمکار به گرما کامل آن،تبدیل نتیجه
03/01/2012
خالصه تاریخچه ترمودینامیک 4
ترمودینامیک تاریخچه دانشگاه خالصه
کرج آزاداسالمی
. تمام گرمایی ماشین یک که ندارد امکان تر ساده بیان به نیست پذیر امکان باشد. کند تبدیل کار به را گرم منبع از حاصله انرژی
. اند داشته مشارکت مفهوم این بسط در که پردازیم می دانشمندانی معرفی به حال:ابتدایی گالیله دماسنج اولین کند،مبتکر درک را دما مفهوم اهمیت اینکه بدون
سال. در وی . 1592بود وی دماسنج کرد اختراع را هوایی دمانمای یا دماسنج ایندماسنجی اختراع با وی که بود آن ضعف نقطه این و بود جو فشار تغییرات تابع
. کرد برطرف را ضعف این بود شده مسدود شیشه در مایعی از که
:سال فارنهایت مخلوط 1713در با که را دمایی ترین فارنهایت،پایین ،گابریلو صفر امد می بدست سخ و . 12آب،نمک فارنهایت کرد پیشنهاد بدن دمای ˚برای
. بعد است سردسازی فوق نتایج از خالص،یکی آب انجماد نقطه تغییر داد نشانسنج دما ثابت،که نقطه به را دما انجماد در شده آزاد دما،انرژی اولیه کاهش از
را . 23̊3̊hآن و را،اوله،رومر آب جوش نقطه میگرداند باز داد می نشان فارنهایتفارنهایت مرگ زمان در که دیگر ثابت نقطه عنوان به هالی فارنهایت 212ادموند h
. اینکه،فارنهایت، کالم مخلص کردند پیشنهاد بود
03/01/2012
خالصه تاریخچه ترمودینامیک 5
ترمودینامیک تاریخچه دانشگاه خالصه
کرج آزاداسالمی
. کرد گیری اندازه سیال انبساط اساس بر :سال سلسیوس در را خود سنج سلسیوس،دما . 1742آندره او کرد اختراع
عنوان به را جو فشار تحت و تعادل حالت در یخ و آب از مخلوطی دمایفشار در تعادل حال در بخار و آب مخلوط دمای و سلسیوس ی درجه صفر
را به 100جو را دو این بین و گرفت درنظر سلسیوس قسمت 100درجه. کرد تقسیم مساوی
: الووازیه قرن آنتوان برجسته شمیدانان از کاشف 19که و بود امها اتم مواد،از تمام که فلوژیستون،فهمید نظریه براندازنده و اکسیژن
. اند شده تشکیل ها مولکول : دالتون کرد جان است،بیان مواد اتمی نظریه های کننده تبیین از که
) ( : و گازها ذرات سرعت میانگین باشد این تواند می دما تفسیر که. جامدات دهنده تشکیل ذرات ارتعاش میانگین
03/01/2012
خالصه تاریخچه ترمودینامیک 6
ترمودینامیک تاریخچه دانشگاه خالصه
کرج آزاداسالمی
03/01/2012
:کلوین ) ( بزرگ از ،یکی گرفت نام کلوین لرد ها بعد به تامسون ویلیامترمودینامیک علم توسعه در محوریی نقش که است دانشمندانی . دهه اواخر در به 1840داشت ایی فزاینده طرز به ،تامسون
. “ “ کارنو بود شده مند عالقه کارنو گرمایی محرک نظریهنیروی- چرخ همانند ،درست گرمایی موتور کارکرد که بود کرده ادعا
و بخار دیگ زیاد دمای میان گرمای افت به آبی،اساسا هایکشف به را تلقی،وی طرز دارداین چگالنده،بستگی کم دمای
“ “ سال ،در مطلق دمای مقیاس 1848مقیاس ساخت؛این رهنمونمستقل و سازد می مرتبط شده انجام کار با را دما دما،اختالف
. بود خواهد ماده نوع از
: دهم توضیح بیشتر بدهید،کمی اجازه
خالصه تاریخچه ترمودینامیک 7
ترمودینامیک تاریخچه دانشگاه خالصه
کرج آزاداسالمی
- دریافتند یکدیگر از مستقل طور دالتون،به جان و شارل لوساک،ژاک گی ژوزف ) ( فشار در دما معین تغییر ازای به حجم تغییر درصد انبساط ضرایب مقادیر که
. تقریبا ضریب این مقدار است یکسان تقریبا معمولی گازهای برای ثابت . از خطی تابعی گاز حجم که است معنی بدان این است ثابت فشار از مستقل
صورت. این غیر در باشد؛چه نباید کم خیلی دمای حجمی،در رابطه این دماست. شد خواهد منفی صفر،وسپس گاز حجم
. نامند می مطلق دمای را دما این مطلق،و صفر را صفر این . اندازه دارد هایی تفاوت حقیقی آل،با ایده گازهای رفتار که دانیم می ما همه
نوع به متفاوت،بسته حقیقی گازهای با مطلق مقیاس این اساس بر دما گیری . از مستقل که مقیاسی وجود ضرورت بنابراین انجامد می متغیری نتایج به گاز
. که بود می بهتر کم های فشار طرفی،برای از شد می حس باشد ماده نوع. ) ( باشد توافق در مطلق گاز مقیاس با تا باشیم داشته مقیاسی
سال کلوین،در بود 1847لرد استوار کارنو گرمایی ماشین نظریه بر که ،مقیاسیدمای بین که پذیری برگشت گرمایی ماشین هر برای که ترتیب کرد؛بدین ارائه
- دمای زیاد،و ثابت
03/01/2012
خالصه تاریخچه ترمودینامیک 8
ترمودینامیک تاریخچه دانشگاه خالصه
کرج آزاداسالمی
سیستم به که انرژی کند،مقدار می کار کلوین ترمودینامیکی مقیاس در کم ثابت
. این که باشد برابر شود می خارج سیستم از که انرژی مقدار به شود می داده
. کند می کار ماشین در که است سیالی از مستقل امر
معنا ان به این البته و ایستند می باز جنبش از ذرات تمام مطلق،تقریبا صفر در
. شود می کم آنها پذیری واکنش و ذرات واکنش که نیست
: ) ( است زیر صورت به مطلق دمای کلوین و سلسیوس بین رابطه که دانیم می
T(K) = T(oC ) + T0
مطلق، کلوین،یا 0دمای شما T0 درجه به خواهیم است؛می سلسیوس درجه
: اند یافته چگونه را سلسیوس درجه مقدار که دهیم نشان
03/01/2012
خالصه تاریخچه ترمودینامیک 9
ترمودینامیک تاریخچه دانشگاه خالصه
کرج آزاداسالمی
03/01/2012
T,oC
pgas0
0
Boiling waterX
IcexSolid
CO2 x
-273=T0
مطلق 273= - دمای oC
خالصه تاریخچه ترمودینامیک 10
ترمودینامیک تاریخچه دانشگاه خالصه
کرج آزاداسالمی
گازی : سنج دماTF = 0 + 273 = 273 K
1atm- شکن= فشار poشیر
03/01/2012 10کننده گرم
شکن فشار شیر
~ 1.6 m
بالن l = VFحجم
روغن
ستونArea = AC
مخزن
tubingflasko )T/V()T/V()R/p(n لوله Vt =حجم
n1
خالصه تاریخچه ترمودینامیک 11
ترمودینامیک تاریخچه دانشگاه خالصه
کرج آزاداسالمی
و کرده استفاده کامل گازههای ساده قوانین همان از حقیقت در گازی های ترمومترو فشار این گیری اندازه با ثابت حجم در دما افزایش اثر در فشار افزایش به توجه بابه . نسبت ترمومتر این مزیت کرد گیری اندازه را دما مقدار دما حسب بر آن کالیبره
این . دنباله حقیت در است متر چند تا آن دنباله طول افزایش دیگر دماسنجهایمحیط از شیلد کمک به معموال که شده تشکیل موئین لوله یک از ترمومترهای
به و بوده دما به حساس آن انتهای شکل حباب قست تنها و میشوند عایق اطرافمیشود . گرفته نظر در تجهیز سنسور عنوان
فشار روغن سطح بر و شود می منبسط دما افزایش با گازی،هوا سنج دما این در. بیاید باال لوله از روغن که شود می امر،سبب این و شود مب اعمال
: شد تثبیت دما نهایت،مقیاس درسه نقطه و مطلق صفر اساس بر دما های مقیاس المللی،اکنون بین توافق بر بنا
. سال در نهایت ئر شوند می تعریف آب “ 1968گانه بین عملی دمای مقیاس دررا“ جو متعارف فشار تحت آب گانه سه نقطه سلسیوس 0.01المللی درجه
گرفتند.حالت سه هر آن در که است فردی به منحصر فشار و گانه،دما سه نقطه از منظور
جامد،مایع03/01/2012
خالصه تاریخچه ترمودینامیک 12
ترمودینامیک تاریخچه دانشگاه خالصه
کرج آزاداسالمی
03/01/2012
کنار در خالص ای ماده گاز و مایع . اهمیت نقطه این دارند حضور هم
ثابت نقطه عنوان به که دارد؛چرا زیادی. است گردیده انتخاب المللی بین
0.01oC=T
P=611 Pa (0.00611 atm)
ندارد وجود مطلق صفر دمای زیر دمایی که دانست بایدوجود دما این به دستیابی مطلق،امکان طور به تاکنون و
. است نداشته
خالصه تاریخچه ترمودینامیک 13
ترمودینامیک تاریخچه دانشگاه خالصه
کرج آزاداسالمی
گرما. شناسیم می گرما برای متمایز معنای سه فناوری و فیزیک در
. “ “ این است گرمی میزان یا گرما،دما تعبیرهای از یکیدر است؛اما شده گذاشته کنار فیزیک در امروزه معنی
( مقابل در سرخ گرمای خاص فنی محاوره،معانی زبان. ) شود می استفاده هنوز گرمایی درمان در یا و سفید گرمای
: انرژی از قسمت آن از است عبارت گرما از دوم تعبیر . شامل داخلی انرژی کند می تغییر دما با همراه که داخلی
. انرژی شود می الکترونی انرژی و شیمیایی ای،انرژی هسته انرژیجنبشی انرژی قبیل مولکولی،از انرژی نوع چند گرمایی،شامل
. شود می نوسانی جنبشی انرژی همچنین و چرخشی جنبشی انتقالی،انرژی نماد با همیشه تقریبا ترمودینامیک در را،که گرما تعبیر داده Q سومین نشان
شود، می
03/01/2012
خالصه تاریخچه ترمودینامیک 14
ترمودینامیک تاریخچه دانشگاه خالصه
کرج آزاداسالمی
. نامند می گرمایی انرژی انتقال
الوازیه ر از آنتوان استفاده با که بود کسی اولینبلک جوزف نظریات
واحدی ی نظریه در را گرما معنی سه هر که کرد تالش. آورد گرد
نام به ای الوازیه،شاره نظریه عامل کالریک بنابر. دماست احساس
شود،مقدار می اضافه جسمی به کالریک وقتیگرمایی) انرژی کالریک
)می دما رفتن باال باعث و یابد می افزایش جسم آنشود.
نشان رامفورد کنت همان یا تامسون بعد،بنجامین کمی . از که داد نشان ویزه به او نیست سازگار آزمایش با الوازیه نظریه که داد
دست به توان می گرمایی انرژی دلخواهی مقدار هر برنج فلز کردن سوراخ . به شد خواهد بیشتر انرژی مقدار شود،این بریده کمتری برنج اگر اورد،و
را نشده بریده اولیه برنج گرمایی ظرفیت همان نیز برنج های خرده عالوهدارند.
03/01/2012
خالصه تاریخچه ترمودینامیک 15
ترمودینامیک تاریخچه دانشگاه خالصه
کرج آزاداسالمی
با توپ کردن سوراخ آزمایشرامفورد بتوسط مته
03/01/2012
( رامفورد -1753کنت1814)
خالصه تاریخچه ترمودینامیک 16
ترمودینامیک تاریخچه دانشگاه خالصه
کرج آزاداسالمی
قرن اواسط در و 19باالخره مایر رابرت های تالش نتیجه در که بود ام آبجوساز تجربی کارهای خصوص به آلمان،و در هلمهولتز فون هرمان سه با آن رابطه و انرژی از ژول،شناختی پریسکات جیمز نام به انگلیسی. شد حاصل گرما تعبیر را مایر و ژول های فعالیت خالصه و مختصر طور به ابتدا بدهید اجازه گرما که انرژی پایستگی مفهوم به دانشمندان،چگونه که بدانیم تا کنمی بیان. رسیدند است ان از حالتی هم سه این ذهن در ایده یک بودن مشکل،مشترک این رهیافت مشترک نقطه ،ایضا و :9نفر بود دیگر دانشمندان از نفر تبدیل دیگر اثر به اثر یک دارد؛هرگاه ارتباط پایستگی با نحوی به تبدیل دوم اثر از اندازه همان با کمی لحاظ اثر،از نخستین از ای شد،اندازه می. شد می جا جابه
03/01/2012
خالصه تاریخچه ترمودینامیک 17
ترمودینامیک تاریخچه دانشگاه خالصه
کرج آزاداسالمی
. تاریخ طول در نبود دانشمندان برای جدیدی چیز پایستگی اصل که نماند ناگفته
. است شده محرز آنها پایستگی که دارد وجود فیزیک علم در بسیاری های کمیت
موضوعه. اصل عنوان به را گرما کالریک،پایستاری نظریه طرفداران است
. که کردند ثابت دیگران و الووازیه آنتوان هجدهم قرن اواخر در بودند پذیرفته
محفظه در شیمیایی واکنش یک گاه است؛هر پایستار شیمیایی واکنشهای در جرم
شود نمی حاصل تغییری کلی جرم پذیرد،در انجام .مسدودی
کردند،طبیعی می مطالعه را پایستگی ای فرآینده که پردازانی نظریه برای براین بنا
بسازند پایستاری قانون یک مبنای بر را خود های نظریه کنند تالش تا .بود
مشکل پرسش یک به باید می پایستگی،ابتدا اصل یک فرمولبندی در همواره اما
چیست؟ پایسته کمیت این که شد می داده پاسخ
03/01/2012
خالصه تاریخچه ترمودینامیک 18
ترمودینامیک تاریخچه دانشگاه خالصه
کرج آزاداسالمی
03/01/2012
سال در میگیرد، 1840وی خون جاوه در دریانوردان مورد،از چند در که هنگامی به . زد حدس مایر دارد قرمزی روشن رنگ انها سیاهرگ خون که کند می مالحظه
تر آهسته آهنگ از حاکی استوایی نواحی در خون غیرعادی رنگ این که . مواد اکسایش که بود شده متقاعد وی است بدن وساز سوخت اکسایش
. دارد می نگه ثابت را بدن دمای و کند می تولید درونی غذایی،گرمای
بود شده پذیرفته زمان آن که اصطالحاتی از استفاده ،با
شیمیایی ” واکنش که کرد بیان صورت بدین را خود نظریه ،وی
“ کند؛“ می تغییر آن صورت که است نیرویی
کند نمی تغییر وساز سوخت های فرآیند در آن مطلق قدر ،اما
وساز سوخت اکسایش تغییر اینکه آن از مهمتر و
است کلی اثر یک از ای نمونه .تنها
خالصه تاریخچه ترمودینامیک 19
ترمودینامیک تاریخچه دانشگاه خالصه
کرج آزاداسالمی
03/01/2012
را هایی فعالیت چنین نیر مایر،ژول با همزمان. . او بود ماهر بسیار آزمایشگر یک وی داد انجام
رسید نبوغ به اش غیرتخصصی رشته در مایر مانند .نیزبر را انرژی،پایستگی کشف از ژول،قبل
بود یافته ارزی هم های آزمایش .اثرپژوهش بر پایان تا آغاز از که موضوعی
را کمی ارزیهای هم که بود داشت،ایناعتقاد حاکمیت ژولمکانیکی و گرمایی،شیمیایی،الکتریکی آثار میان توان می
واحد. با توان می را آثار از یک هر ی وگستره حد که بود شده معتقد او یافت . بیش در را کمی ارتباطهای این ژول کرد ارزیابی دیگر آثار از هریک از های
کرد 8از بررسی متفاوت طریق .سبب به و کنیم می بررسی را ژول های آزمایش ترین خالقانه از یکی ما اینجا در
مختصر طور به و شدن وارد خدشه بدون را موضوع اصل خواهیم می اینکه .بگوییم
خالصه تاریخچه ترمودینامیک 20
ترمودینامیک تاریخچه دانشگاه خالصه
کرج آزاداسالمی
: خال در ثابت،یکی حجم با مسی ظرف دو که بود ترتیب بدین که وی آزمایشدر کرد می متصل هم به را آنها که شیری با فشرده هوای دارای ودیگری
معمولی گیری اندازه شیر کردن باز بود،با شده داده جای گرماسنج یک . نشده حاصل محسوسی گرمایی تغییر هیچ که دریافت ژول آمد عمل بهدر. خال شدن وگرم فشار تحت هوای شدن سرد باعث هوا انبساط است . چون بود نشده مشاهده محسوسی دمای تغییر هیچ بود؛اما جزئی مقدارمعینی وحجم بود مسدود هم به متصل ظرف دو شامل مرکبی سیستم. شد می انجام ظرف دو بین هم سر پشت و درون در کار داشتوتمامی
ظرف یک در شده انجام کار با ظرف یک در گاز وسیله به شده انجام کار . هم بنابراین بود شده تولید اضافی گرمای نتیجه در بود برابر دیگر
مقدار چه اینکه از مستقل که داد نشان بودژول صفر گرمایی ارزییکسان آنها تبدیل باشد،نرخ شده تبدیل گرما به مکانیکی انرژیاست؛. حرکت از بیش چیزی گرما که ساخت هویدا را حقیقت این وی است
دارد بقاء گرما نه انرژی،و که داد نشان است؛وی انرژی .گرما
03/01/2012
خالصه تاریخچه ترمودینامیک 21
ترمودینامیک تاریخچه دانشگاه خالصه
کرج آزاداسالمی
کشف،پایستگی • با را ترمودینامیک اول قانون اصل در ژول
. بود کرده وضع ناخواستهتبدیل ضریب اوردن بدست برای که بود کسی ژول،اولین
) ( پوند فوت یا ژول مکانیکی انرژی متعارف یکاهای بین ( یا کالری گرمایی انرژی یکاهای دقیقی( Btuو گیری اندازه
. و کرد اضافه بدان جیوه،انرژی زدن هم با وی داد انجام” . نام با بیشتر را کارش نتیجه گرفت اندازه را دما افزایش
. “ شناسند می گرما مکانیکی ارزی هم
هر ازای - Btu 1،778به انجام باید کار پوند فوت. شود داده
03/01/2012
خالصه تاریخچه ترمودینامیک 22
ترمودینامیک تاریخچه دانشگاه خالصه
کرج آزاداسالمی
03/01/2012
کار عنوان به کنون،کار تا نیوتون زمان دانیم،از می که همانطور
. شود می شناخته نیرو در فاصله W=F x d
. پیشتر که همانطور هستند جنبشی انرژی از وجه دو،دو هر گرما و کاربه تبدیل قابل کامل طور به که،کار کردند ثابت ژول و گفتیم،رامفورد
. باشد می گرما
! نیست آن،ممکن عکس بر اما
های واحد کار و انرژی که نیست عجیب است؛بنابراین کار انجام توانایی انرژیمی گیری اندازه دهد انجام تواند می که کاری کمک به را انرژی و دارند یکسانی
کنند.
خالصه تاریخچه ترمودینامیک 23
ترمودینامیک تاریخچه دانشگاه خالصه
کرج آزاداسالمی
• : کار مختلف حاالت
بالن – انقباض،مانند و انبساط
بخار – توربینهای چرخشی،مانند های ماشین
برقی – های ماشین الکتریکی،مانند
االکلنگ – با لیفتراک باالبرنده،مانند های مکانیکی،اهرم
03/01/2012
خالصه تاریخچه ترمودینامیک 24
ترمودینامیک تاریخچه دانشگاه خالصه
کرج آزاداسالمی
ترمودینامیک اول قانون و انرژیدرسال دانستید،مایر قبال که در 1842همانطور هلمهولز و کالزیوس و ف
بوجود 1850سال نه انرژی که هایی،فهمیدند آزمایش و مشاهدات ،درپی رود می بین از نه و آید :می
است پایستار همیشه .انرژیتوسط به ترمودینامیک، انرژی اول وابسته قانون گرما کارو به
.شد
• ΔU = Q -W
باشند می انرژی متفاوت های جلوه فقط کار و گرما انکه است؛حال ماده خاصیت .انرژی
03/01/2012
خالصه تاریخچه ترمودینامیک 25
ترمودینامیک تاریخچه دانشگاه خالصه
کرج آزاداسالمی
ترمودینامیک دوم قانون شده مشاهده تجربی طور وات،به توسط بخار ماشین اختراع با
. کرد تبدیل کار به را گرما کامل طور به توان نمی که بودمعروف سردار و کارنو،مهندس ساالزار کارنو،پسر سعدی
سال چرا 1842فرانسوی،در که داد نشان تئوری صورت ،به. نیست ممکن امر عمومی این باور این از تحلیلش در کارنو
کرد؛ استفاده است ماده آب،یک مانند درست گرما که خود زمان. است آبی چرخ یک شبیه گرمایی موتور که کرد فرض این او
“ “ حال در آب حصول،از قابل کار محرک نیروی که همانطوراست ارتفاعی در آب وزن حاصلضرب ریزش
. گرما،که مقدار به باید نیز گرما محرک نیروی کند می سقوط آب کهکند می سقوط گرما که ارتفاعی و کرد بیان کالری به را آن کارنو ،
03/01/2012
خالصه تاریخچه ترمودینامیک 26
ترمودینامیک تاریخچه دانشگاه خالصه
کرج آزاداسالمی
- . باید نیست ساخته کاری سطح یک در موجود آب از که همانطور درست باشد داشته بستگیاز بتواند گرما که وقتی بریزد؛تنها آن به بتواند آب تا باشد داشته وجود تری پایین سطح
باال دما یکشود می انجام کار یابد جریان پایین دمای یک .به
: جسم یک به گرم جسم یک از خود به خود کند می رفتار چنین نیز گرما که کرد فرض کارنو . شد خواهد انجام کار بگذاریم راه سر در را مناسب موتور یک اگر یابد می جریان .سرد
. می ربزش حال در آب با که کاری ماکزیمم که دانست می او برد فراتر را خود تحلیل کارنوطراحی به دارد،نه بستگی ریزش ارتفاع و آب وزن حاصلضرب به فقط داد انجام توان
. اگر است درست مایعات همه مورد در مطلب این آب،بلکه مورد در فقط نه آبی،و چرخجریانش از که شد می تشکیل هایی رودخانه و بارید می آسمانها از زیتون روغن یا الکلحاصلضرب هم باز حصول قابل کار کنیم،ماکزیمم استفاده توان ایجاد برای میخواستیم
. ماکزیمم دیگر،تعیین عبارت به کرد می سقوط مایع که شد می ارتفاعی و مایع وزناست رفته کار به خاص عامل ماده از .کار،مستقل
انجام تواند می گرمایی موتور یک که کاری ماکزیمم که کرد استدالل قیاس کمک به کارنومقدار به فقط باید کار شود،واین بیان عامل ماده از مستقل صورت به باید نیز دهد
باشد داشته بستگی عملکرد دمای دو واختالف رفته کار به .گرمای
03/01/2012
خالصه تاریخچه ترمودینامیک 27
ترمودینامیک تاریخچه دانشگاه خالصه
کرج آزاداسالمی
آنتروپی و دوم قانون: ترمودینامیک دوم قانون دیگر توصیفی های بیان
“:کامل،گرما طور به بتوان که است ممکن غیر کالزیوس “. کرد تبدیل کار به را
“: است- ممکن غیر امر ماشینی،این هر برای پالنک کلوین- به خود طور گیرد،به صورت کاری اینکه گرما،بدون که
“. برود گرم جسم به سرد جسم خودفازرخ فرآیند چرخه،دو هر در که برد پی نکته این کالزیوس،به
: دهد -1می ( فرآیند( رود می سرد به گرم محیط از گرما جریان)، .) 2کارنو ژول( فرآیند شود می تبدیل مکانیکی انرژی به گرما
بودن(. دائمی بر کارنوفمبنی استدالل توانست نمی وی اما
03/01/2012
خالصه تاریخچه ترمودینامیک 28
ترمودینامیک تاریخچه دانشگاه خالصه
کرج آزاداسالمی
( . های ماشین آبی های چرخ همانند گرمایی های ماشین زیرا بپذیرد را حرکت . که( شود گرفته درنظر ماشینی که داشت وجود امکان این نبودند هیدورلیکی
کارنو بازده از بیش ان بازده و کند استفاده سرد جسم گرمایی انرژی از.باشد
رانده معکوس طور بیشتر،به بازده با دیگری ماشین کمک به که کارنویی ماشینکند منتقل گرم جسم به سرد جسم از را گرما بود قادر شد .می
نوع صرفا،یک گرمایی های ماشین که نکته این به بردن پی با کالزیوسرا معادل های تبدیل کنند،مفهوم می تبدیل دیگر انرژی به را انرژی
چرخه در که داد . Q/Tنشان تامسون کسر از استفاده با او کرد معرفیبرابرند هم با دقیقا گرما تبدیل و گرما جریان معادل پذیر،تبدیل .برگشت
. که هنگامی داد تعمیم معادل مفهوم به را انرژی تغییرات کالزیوس،مفهوممولکولها شدن جا جابه با و شود می هم آورد،منبسط می بدست گرما ،جسم
. معادل مقادیر حاصلجمع که کرد استدالل وی گردد می انجام درونی کار
03/01/2012
خالصه تاریخچه ترمودینامیک 29
ترمودینامیک تاریخچه دانشگاه خالصه
کرج آزاداسالمی
جسم انرژی حالت کسر گردد؛این بیان تامسون کسر حسب بر باید تبدیل دو این
کسر،نام این که بود مصر میدهد؛وی بدست بگیرد آنتروپی را خود به را .
ΔS = Q/T مواد و شیمیایی :ترمودینامیک
: دارد سروکار زیر موارد با شاخه اینگانه 1. چند متعدد،فازهای اجزاءشیمیایی 2. های ترکیب واکنشکه 3. حالتی در .Tو pتعادل اند ثابت
. گیبس یافت یل،توسعه دانشگاه گیبس،استاد ویالرد توسط شاخه این: “ “ برای که کرد ارائه را شیمیایی پتانسیل نام، به مفهومی
03/01/2012
خالصه تاریخچه ترمودینامیک 30
ترمودینامیک تاریخچه دانشگاه خالصه
کرج آزاداسالمی
.I شیمیایی های واکنش.II یکدیگر به فازها شدن تبدیل
.III فازها تک در ای ماده شدن پخش. دارد سزایی به کاربرد
ندارد، وجود تعادل در شیمیایی پتانسیلفرآیند چون
. است شده متوقف
03/01/2012
خالصه تاریخچه ترمودینامیک 31
ترمودینامیک تاریخچه دانشگاه خالصه
کرج آزاداسالمی
آماری :ترمودینامیکسال بولتزمن: در مطلق آنتروپی برای فرمولی 1885کشف .
آن پالنک: برای مشخص مقدارهای کردن لحاظ و انرژی کردن کوانتیده1900در .
: دبای- ویژه اینشتین گرمای درباره کوانتوم مکانیک دادن توضیحسال در 1905جامدات .
آماری فرمی،دیراک،بوز: ترمودینامیک کردن مقداری .
اجسام،در جیاکو: انتروپی بودن صفر بر مبنی ترمودینامیک سوم قانون وضعسال در کلوین درجه 1930صفر .
03/01/2012
خالصه تاریخچه ترمودینامیک 32
ترمودینامیک تاریخچه دانشگاه خالصه
کرج آزاداسالمی
03/01/2012
خالصه تاریخچه ترمودینامیک 33
:منابع مورد استفادهدانشنامه فیزیک-مرکز تحصیالت تکمیلی علوم پایه زنجان(1
ترمودینامیک و عالم-مری گلدشتاین/مرکز نشر (2دانشگاهی
فیزیک و واقعیت-اینشتین/نشر خوارزمی(3 فیزیکدانان بزرگ-کروپر/انتشارات فاطمی(4
03/01/2012