فرایند هم فشار بر عکس فرایند هم دما است؟!


فرایند هم فشار بر عکس فرایند هم دما است؟!

نوشتهاز سوی pixi در شنبه 26 فروردين 1396 - 15:49

سلام smile072
در فرایند هم فشار ،ما یک مقدار گرما به گاز می دهیم (تفاوت دمایی منبع وگاز)و این گرما باعث می شه که گاز روی محیط کار انجام بده که اندازه ی کارمون با گرما مساوی نیست.در فرایند هم دما ما یه مقدار کار روی گاز انجام داده وگاز به همان اندازه گرما به منبع می دهد.
سوال اینه که این دو تا فرایند انگار بر عکس همند ولی چرا توی اولی مقدار کار برابر با گرما نیست؟
یک سوال دیگه این که چرا قانون دوم ترمو به بیان ماشین گرمایی ویخچال یکسانند؟
(1.بیان یخچالی:گرما به طور خودبه خود از جسم سرد به جسم گرم منتقل نمی شه
2.بیان ماشین گرمایی:ممکن نیست در چرخه ای کل گرمای جذب شده به کار تبدیل بشه.)
سپاس
آلبرت اینشتین:اگر نتوانید موضوعی را به سادگی توضیح دهید، در حقیقت آن موضوع را درست نفهمیده اید.
هر کسی یک نابغه است. ولی اگر یک ماهی را از روی توانایی اش در بالا رفتن از درخت قضاوت کنی،آن ماهی تمام عمرش را با این باور زندگی خواهد کرد که یک احمق است.
 
سپـاس : 11

ارسـال : 63


نام نویسی: 92/7/15

ذکر نشده

Re: فرایند هم فشار بر عکس فرایند هم دما است؟!

نوشتهاز سوی Mononoke Hime در شنبه 26 فروردين 1396 - 23:22

pixi نوشته است:سلام smile072
در فرایند هم فشار ،ما یک مقدار گرما به گاز می دهیم (تفاوت دمایی منبع وگاز)و این گرما باعث می شه که گاز روی محیط کار انجام بده که اندازه ی کارمون با گرما مساوی نیست.در فرایند هم دما ما یه مقدار کار روی گاز انجام داده وگاز به همان اندازه گرما به منبع می دهد.
سوال اینه که این دو تا فرایند انگار بر عکس همند ولی چرا توی اولی مقدار کار برابر با گرما نیست؟

سلام؛

1. برای این که یک فرایند هم فشار داشته باشیم، مبادله ی انرژی سیستم با محیط باید طوری باشه که فشار سیستم ثابت بمونه. می تونیم خیلی آهسته به گاز گرما بدیم؛ بخشی از این گرما صرف افزایش دمای گاز میشه و بخشی هم صرف افزایش حجم (کار). مثلاً اگه سیستم گاز ایده آل باشه، طبق معادله ی حالت pV=nRT، برای اینکه فشار p ثابت بمونه دما و حجم باید هر دو افزایش پیدا کنن.
2. می دونیم که اگه سیستم گاز ایده آل باشه، انرژی درونی سیستم فقط با دماش رابطه داره (انرژی درونی با دما متناسبه). بنابراین طی یک فرایند هم دما، انرژی درونی سیستم ثابت می مونه. از طرفی از قانون اول که همون قانون بقای انرژیه داریم: تغییرات انرژی درونی = مقدار گرمای مبادله شده + مقدار کار مبادله شده. پس طی یک فرایند هم دما که تغییرات انرژی درونی صفره، مقدار گرمای مبادله شده با مقدار کار مبادله شده برابره. این علت برابری مقدار گرما و کار تو فرایند هم دماست؛ حالا تو فرایند هم فشار، دما هم تغییر می کنه (مثلاً افزایش تو مثالی که زدم)، پس تغییرات انرژی درونی صفر نیست و اگه دوباره به قانون اول نگاه کنی متوجه میشی که امکان نداره تو این فرایند مقدار گرما و کار مبادله شده با هم برابر باشن.
3. این دو تا فرایند (هم فشار و هم دما) عکس همدیگه نیستن. فرایند عکسِ یک فرایند، فرایندیه که از حالت دوم به حالت اول بر می گرده و دقیقاً همون مسیر روُ، منتها در جهت عکس، طی می کنه. پس عکس یک فرایند هم فشار، یک فرایند هم فشاره، و عکس یک فرایند هم دما، یک فرایند هم دماست، و یک فرایند هم فشار و یک فرایند هم دما نمی تونن عکس همدیگه باشن.
واپسین ویرایش بدست Mononoke Hime در يكشنبه 27 فروردين 1396 - 22:13, رویهم 1 بار.
Never again.
No/No more regrets/What's done is done, can't be erased/Know/Know your regrets/Savour the bitter aftertaste
نماد کاربر
 
سپـاس : 69

ارسـال : 131


نام نویسی: 94/11/13

ذکر نشده

Re: فرایند هم فشار بر عکس فرایند هم دما است؟!

نوشتهاز سوی pixi در يكشنبه 27 فروردين 1396 - 18:31

Mononoke Hime نوشته است:
pixi نوشته است:سلام smile072
در فرایند هم فشار ،ما یک مقدار گرما به گاز می دهیم (تفاوت دمایی منبع وگاز)و این گرما باعث می شه که گاز روی محیط کار انجام بده که اندازه ی کارمون با گرما مساوی نیست.در فرایند هم دما ما یه مقدار کار روی گاز انجام داده وگاز به همان اندازه گرما به منبع می دهد.
سوال اینه که این دو تا فرایند انگار بر عکس همند ولی چرا توی اولی مقدار کار برابر با گرما نیست؟

سلام؛

1. برای این که یک فرایند هم فشار داشته باشیم، مبادله ی انرژی سیستم با محیط باید طوری باشه که فشار سیستم ثابت بمونه. می تونیم خیلی آهسته به گاز گرما بدیم؛ بخشی از این گرما صرف افزایش دمای گاز میشه و بخشی هم صرف افزایش حجم (کار). مثلاً اگه سیستم گاز ایده آل باشه، طبق معادله ی حالت pV=nRT، برای اینکه فشار p ثابت بمونه دما و حجم باید هر دو افزایش پیدا کنن.
2. می دونیم که اگه سیستم گاز ایده آل باشه، انرژی درونی سیستم فقط با دماش رابطه داره (انرژی درونی با دما متناسبه). بنابراین طی یک فرایند هم دما، انرژی درونی سیستم ثابت می مونه. از طرفی از قانون اول که همون قانون بقای انرژیه داریم: تغییرات انرژی درونی = مقدار گرمای مبادله شده + مقدار کار مبادله شده. پس طی یک فرایند هم دما که تغییرات انرژی دروتی صفره، مقدار گرمای مبادله شده با مقدار کار مبادله شده برابره. این علت برابری مقدار گرما و کار تو فرایند هم دماست؛ حالا تو فرایند هم فشار، دما هم تغییر می کنه (مثلاً افزایش تو مثالی که زدم)، پس تغییرات انرژی درونی صفر نیست و اگه دوباره به قانون اول نگاه کنی متوجه میشی که امکان نداره تو این فرایند مقدار گرما و کار مبادله شده با هم برابر باشن.
3. این دو تا فرایند (هم فشار و هم دما) عکس همدیگه نیستن. فرایند عکسِ یک فرایند، فرایندیه که از حالت دوم به حالت اول بر می گرده و دقیقاً همون مسیر روُ، منتها در جهت عکس، طی می کنه. پس عکس یک فرایند هم فشار، یک فرایند هم فشاره، و عکس یک فرایند هم دما، یک فرایند هم دماست، و یک فرایند هم فشار و یک فرایند هم دما نمی تونن عکس همدیگه باشن.

بسیار ممنون smile072
دقیقا چی باعث میشه که تو یکی دما ثابت بمونه اما تو یکی نه؟
آلبرت اینشتین:اگر نتوانید موضوعی را به سادگی توضیح دهید، در حقیقت آن موضوع را درست نفهمیده اید.
هر کسی یک نابغه است. ولی اگر یک ماهی را از روی توانایی اش در بالا رفتن از درخت قضاوت کنی،آن ماهی تمام عمرش را با این باور زندگی خواهد کرد که یک احمق است.
 
سپـاس : 11

ارسـال : 63


نام نویسی: 92/7/15

ذکر نشده

Re: فرایند هم فشار بر عکس فرایند هم دما است؟!

نوشتهاز سوی edwardfurlong در يكشنبه 27 فروردين 1396 - 21:31

pixi نوشته است:دقیقا چی باعث میشه که تو یکی دما ثابت بمونه اما تو یکی نه؟

دقیقا اینکه ما میخوایم هم دما باشه و دستگاه رو داخل یک منبع گرمایی میزاریم باعث میشه که تو یکی همدما بشه.
“I’m not the one who’s wrong. What’s wrong… is the world.”
نماد کاربر
 
سپـاس : 1215

ارسـال : 3254


نام نویسی: 85/12/9

ذکر نشده

Re: فرایند هم فشار بر عکس فرایند هم دما است؟!

نوشتهاز سوی Mononoke Hime در يكشنبه 27 فروردين 1396 - 22:20

pixi نوشته است:بسیار ممنون smile072
دقیقا چی باعث میشه که تو یکی دما ثابت بمونه اما تو یکی نه؟


edwardfurlong نوشته است:دقیقا اینکه ما میخوایم هم دما باشه و دستگاه رو داخل یک منبع گرمایی میزاریم باعث میشه که تو یکی همدما بشه.

+
تو فرایند هم فشار، از معادله ی حالت گاز ایده آل به دست میاریم نسبت دما به حجم ثابته. پس وقتی حجم تغییر می کنه دما هم باید طوری تغییر کنه که فشار در طول فرایند ثابت بمونه (و بالعکس).
Never again.
No/No more regrets/What's done is done, can't be erased/Know/Know your regrets/Savour the bitter aftertaste
نماد کاربر
 
سپـاس : 69

ارسـال : 131


نام نویسی: 94/11/13

ذکر نشده

Re: فرایند هم فشار بر عکس فرایند هم دما است؟!

نوشتهاز سوی M_J1364@yahoo.com در دوشنبه 28 فروردين 1396 - 10:49

pixi نوشته است:دقیقا چی باعث میشه که تو یکی دما ثابت بمونه اما تو یکی نه؟

ببینید واقعیت اینه که اون معادله ی حالت pV=nRT یه معادله ایه که از سه پارامتر تشکیل شده و نه دو تا! اگه پارامترها فقط دوتا بود اونوقت انتظار داشتیم که مثلاً با افزایش یکی، پارامتر دیگه هم افزایش پیدا بکنه ولی چون ما توی معادله ی حالت سه پارامتر داریم اونوقت از نظر ریاضی شما با یک تابع دو متغیّره طرفید و می تونید یکی از سه پارامتر رو ثابت و دو تای دیگه رو تغییر بدید (فقط تغییر اون دوتا پارامتر اخیر باید طوری باشه که ثابت موندن پارامتر اول رو تضمین کنه) که منجر به ایجاد حالات خاصِّ هم حجم، هم دما و هم فشار میشه. البته شاید هیچ کدوم از این حالات خاص به صورت "دقیق" میسّر نباشه و فقط به صورت تقریبی (البته در مواقع خاص و در آزمایشگاه های پیشرفته با دقّت زیاد) میشه یه سیستم رو تحت حالت هم دما یا بی دررو یا حالات دیگه دست کاری کرد و عملاً اون سه تا پارامتر همیشه با دستکاری سیستم تغییر می کنن. smile020
در فکر رو و کم گو، چون عقل عجول ای جان........... هرگز... مَبَرد... پی بر.. اسرار.. شکیبایی
اندرزِ جوانشیری.. خوش.. بشنو و محرم شو........... باشد که ببینی خود آن چهره ی حورایی
نماد کاربر
 
سپـاس : 337

ارسـال : 828


نام: محمد جوانشیری
سن: 31 سال
شهر: تهران
نام نویسی: 90/9/24

ذکر نشده

Re: فرایند هم فشار بر عکس فرایند هم دما است؟!

نوشتهاز سوی pixi در دوشنبه 28 فروردين 1396 - 16:13

edwardfurlong نوشته است:
pixi نوشته است:دقیقا چی باعث میشه که تو یکی دما ثابت بمونه اما تو یکی نه؟

دقیقا اینکه ما میخوایم هم دما باشه و دستگاه رو داخل یک منبع گرمایی میزاریم باعث میشه که تو یکی همدما بشه.

خب وقتی دستگاه با منبع تبادل گرما می کنه به هرحال بعد از رسیدن به دمای تعادل یه مقدار دماش عوض میشه و ثابت نمی مونه پس چرا میگن هم دماست؟؟؟
آلبرت اینشتین:اگر نتوانید موضوعی را به سادگی توضیح دهید، در حقیقت آن موضوع را درست نفهمیده اید.
هر کسی یک نابغه است. ولی اگر یک ماهی را از روی توانایی اش در بالا رفتن از درخت قضاوت کنی،آن ماهی تمام عمرش را با این باور زندگی خواهد کرد که یک احمق است.
 
سپـاس : 11

ارسـال : 63


نام نویسی: 92/7/15

ذکر نشده

Re: فرایند هم فشار بر عکس فرایند هم دما است؟!

نوشتهاز سوی M_J1364@yahoo.com در دوشنبه 28 فروردين 1396 - 16:42

pixi نوشته است:خب وقتی دستگاه با منبع تبادل گرما می کنه به هرحال بعد از رسیدن به دمای تعادل یه مقدار دماش عوض میشه و ثابت نمی مونه پس چرا میگن هم دماست؟؟؟

بخاطر اینکه سعی میشه حجم منبع خیلی خیلی بزرگ در نظر گرفته بشه: مثلاً فرض کن می خوایم یه سیستم که اندازش برابر یه آمپول معمولیه و توش گازی محبوس شده رو طی فرایند هم دما طوری تحت فشار یا انبساط قرارش بدیم که مثلاً دمای گازش همواره نَوَد درجه باقی بمونه. برای این کار کافیه یه منبع خیلی بزرگتر مثل یه استخر رو انتخاب و دمای آب استخر رو قبل از انجام آزمایش به 90 درجه برسونیم و بعد آزمایشمون رو با یه دستگاهی کف این استخر انجام بدیم یعنی سُرنگ رو ببریم داخل استخر. در این حالت چون آب استخر مقدارش از گاز داخل سرنگ خیلی بیشتره، اجازه نمیده که دمای گاز داخل سرنگ در حین انبساط یا انقباض تغییر کنه و 90 درجه باقی بمونه. البته گفتم که این روش هم تقریبیه و برای تقریب بهتر باید آب منبع رو تا حجم دریاچه و دریا افزایش بدیم! smile020
در فکر رو و کم گو، چون عقل عجول ای جان........... هرگز... مَبَرد... پی بر.. اسرار.. شکیبایی
اندرزِ جوانشیری.. خوش.. بشنو و محرم شو........... باشد که ببینی خود آن چهره ی حورایی
نماد کاربر
 
سپـاس : 337

ارسـال : 828


نام: محمد جوانشیری
سن: 31 سال
شهر: تهران
نام نویسی: 90/9/24

ذکر نشده

Re: فرایند هم فشار بر عکس فرایند هم دما است؟!

نوشتهاز سوی Mononoke Hime در دوشنبه 28 فروردين 1396 - 20:54

pixi نوشته است:خب وقتی دستگاه با منبع تبادل گرما می کنه به هرحال بعد از رسیدن به دمای تعادل یه مقدار دماش عوض میشه و ثابت نمی مونه پس چرا میگن هم دماست؟؟؟

ببین همون طور که گفتم اگه سیستم گاز ایده آل باشه، تغییر انرژی درونی با تغییر دمای سیستم متناسبه. پس اگه بخوایم یه فرایند همدما داشته باشیم، باید یه کاری کنیم که انرژی درونی سیستم در طول فرایند ثابت بمونه. حالا قانون اول بهمون میگه این وقتی ممکنه که مقدار انرژی مبادله شده با مقدار کار مبادله شده برابر باشه. یعنی فرایند باید یه طوری باشه که اگر مثلاً سیستم به اندازه ی w روی محیط کار انجام داد، به اندازه ی Q=w انرژی گرمایی دریافت کنه. اینجا دیگه Q صرف افزایش دمای سیستم نمیشه، صرفاً جایگزین مقدار انرژی ای که سیستم با انجام کار روی محیط انجام داد میشه.
Never again.
No/No more regrets/What's done is done, can't be erased/Know/Know your regrets/Savour the bitter aftertaste
نماد کاربر
 
سپـاس : 69

ارسـال : 131


نام نویسی: 94/11/13

ذکر نشده

Re: فرایند هم فشار بر عکس فرایند هم دما است؟!

نوشتهاز سوی pixi در دوشنبه 28 فروردين 1396 - 23:13

خب الان دوتا جواب نسبتا متفاوت داریم.کدومش درست تره؟ smile042
Mononoke Hime نوشته است:
pixi نوشته است:خب وقتی دستگاه با منبع تبادل گرما می کنه به هرحال بعد از رسیدن به دمای تعادل یه مقدار دماش عوض میشه و ثابت نمی مونه پس چرا میگن هم دماست؟؟؟

ببین همون طور که گفتم اگه سیستم گاز ایده آل باشه، تغییر انرژی درونی با تغییر دمای سیستم متناسبه. پس اگه بخوایم یه فرایند همدما داشته باشیم، باید یه کاری کنیم که انرژی درونی سیستم در طول فرایند ثابت بمونه. حالا قانون اول بهمون میگه این وقتی ممکنه که مقدار انرژی مبادله شده با مقدار کار مبادله شده برابر باشه. یعنی فرایند باید یه طوری باشه که اگر مثلاً سیستم به اندازه ی w روی محیط کار انجام داد، به اندازه ی Q=w انرژی گرمایی دریافت کنه. اینجا دیگه Q صرف افزایش دمای سیستم نمیشه، صرفاً جایگزین مقدار انرژی ای که سیستم با انجام کار روی محیط انجام داد میشه.

منظورتون از این که گرما باعث افزایش دما نمی شه چیه؟چون به نظرم گرما فقط در صورت تغییر حالت دما رو تغییر نمیده .
ممنون smile072
آلبرت اینشتین:اگر نتوانید موضوعی را به سادگی توضیح دهید، در حقیقت آن موضوع را درست نفهمیده اید.
هر کسی یک نابغه است. ولی اگر یک ماهی را از روی توانایی اش در بالا رفتن از درخت قضاوت کنی،آن ماهی تمام عمرش را با این باور زندگی خواهد کرد که یک احمق است.
 
سپـاس : 11

ارسـال : 63


نام نویسی: 92/7/15

ذکر نشده

Re: فرایند هم فشار بر عکس فرایند هم دما است؟!

نوشتهاز سوی Mononoke Hime در سه شنبه 29 فروردين 1396 - 19:24

pixi نوشته است:خب الان دوتا جواب نسبتا متفاوت داریم.کدومش درست تره؟ smile042

من برات توضیح دادم که تو فرایند همدما رابطه ی گرمای مبادله شده=گرمای ویژه ضربدر تغییر دما به طور کلی درست نیست. ینی گرمایی که سیستم دریافت می کنه/از دست میده صرف تغییر دمای سیستم نمیشه.
جواب اول فکر کنم روش تجربی برای انجام فرایند همدما روُ توضیح میده. یعنی چی کار کنیم که فرایند همدما باشه. البته مطمئن نیستم.
منظورتون از این که گرما باعث افزایش دما نمی شه چیه؟چون به نظرم گرما فقط در صورت تغییر حالت دما رو تغییر نمیده .
ممنون smile072

توضیح دادم که گرما جایگزین کار میشه. این که دقیقن چه طور همچین اتفاقی میفته اطلاعی ندارم.
smile072
Never again.
No/No more regrets/What's done is done, can't be erased/Know/Know your regrets/Savour the bitter aftertaste
نماد کاربر
 
سپـاس : 69

ارسـال : 131


نام نویسی: 94/11/13

ذکر نشده

Re: فرایند هم فشار بر عکس فرایند هم دما است؟!

نوشتهاز سوی pixi در چهارشنبه 30 فروردين 1396 - 19:49

Mononoke Hime نوشته است:من برات توضیح دادم که تو فرایند همدما رابطه ی گرمای مبادله شده=گرمای ویژه ضربدر تغییر دما به طور کلی درست نیست

این رو کجا توضیح دادین؟
Mononoke Hime نوشته است:توضیح دادم که گرما جایگزین کار میشه. این که دقیقن چه طور همچین اتفاقی میفته اطلاعی ندارم.

من دقیقا به دنبال جواب همون چه طوره هستم smile042
ممنون smile072
آلبرت اینشتین:اگر نتوانید موضوعی را به سادگی توضیح دهید، در حقیقت آن موضوع را درست نفهمیده اید.
هر کسی یک نابغه است. ولی اگر یک ماهی را از روی توانایی اش در بالا رفتن از درخت قضاوت کنی،آن ماهی تمام عمرش را با این باور زندگی خواهد کرد که یک احمق است.
 
سپـاس : 11

ارسـال : 63


نام نویسی: 92/7/15

ذکر نشده

Re: فرایند هم فشار بر عکس فرایند هم دما است؟!

نوشتهاز سوی Mononoke Hime در چهارشنبه 30 فروردين 1396 - 20:33

pixi نوشته است:این رو کجا توضیح دادین؟

Mononoke Hime نوشته است:ببین همون طور که گفتم اگه سیستم گاز ایده آل باشه، تغییر انرژی درونی با تغییر دمای سیستم متناسبه. پس اگه بخوایم یه فرایند همدما داشته باشیم، باید یه کاری کنیم که انرژی درونی سیستم در طول فرایند ثابت بمونه. حالا قانون اول بهمون میگه این وقتی ممکنه که مقدار انرژی مبادله شده با مقدار کار مبادله شده برابر باشه. یعنی فرایند باید یه طوری باشه که اگر مثلاً سیستم به اندازه ی w روی محیط کار انجام داد، به اندازه ی Q=w انرژی گرمایی دریافت کنه. اینجا دیگه Q صرف افزایش دمای سیستم نمیشه، صرفاً جایگزین مقدار انرژی ای که سیستم با انجام کار روی محیط انجام داد میشه.


pixi نوشته است:من دقیقا به دنبال جواب همون چه طوره هستم

راستش من یکم درباره ی فرایند همدما مطالعه کردم، فکر کنم یه جاهایی رو بد برات توضیح دادم.

من گفتم: پس اگه بخوایم یه فرایند همدما داشته باشیم، باید یه کاری کنیم که انرژی درونی سیستم در طول فرایند ثابت بمونه.
ولی انرژی درونی رو که نمیشه گرفت (!) و یه کاری کرد که ثابت بمونه! تو واقعیت اگه بخای فرایند همدما داشته باشی، باید همون کاریوُ بکنی که کاربر M_J1364@yahoo.com توضیح داد. ینی خودت یه کاری کنی که دما در طول فرایند ثابت بمونه؛ ینی در طول فرایند سیستم رو در تماس با یه منبع با سایز بسیار بزرگ در مقایسه با سایز خود سیستم قرار بدی. برای این که مطمئن باشی در طول فرایند دمای سیستم ثابت می مونه، فرایند باید آهسته و در مراحل کوچیک انجام بشه تا سیستم فرصت این روُ داشته باشه که با تبادل گرمایی با منبع دمای اولیه روُ حفظ کنه. اون وقت اون شرایطی که درباره ی یکسان بودن مقدار کار و گرمای مبادله شده گفتم هم خود به خود ارضا میشه، چون فرایند هم دماس دیگه!
Never again.
No/No more regrets/What's done is done, can't be erased/Know/Know your regrets/Savour the bitter aftertaste
نماد کاربر
 
سپـاس : 69

ارسـال : 131


نام نویسی: 94/11/13

ذکر نشده


بازگشت به فیزیک حرارت، ترمودینامیک و مکانیک آماری

چه کسی هم اکنون اینجاست ؟

کاربرانی که در این تالار هستند: بدون کاربران عضو شده و 2 مهمان