X
تبلیغات | یک فروم
physics

physics

حل مسائل فیزیک هالیدی

حل مسائل فیزیک هالیدی




D. Halliday,R. Resnick, and J. Walker,«Solutions Manual for Fundamentals of Physics, 7th Edition»
Wiley | ISBN: 978-0-471-21643-8 | 2005 | PDF | 20.86 Mb | 1136 Pages
No other book on the market today can match the success of Halliday, Resnick and Walker’s Fundamentals of Physics! In a breezy, easy-to-understand style the book offers a solid understanding of fundamental physics concepts, and helps readers apply this conceptual understanding to quantitative problem solving. The extended edition provides coverage of developments in Physics in the last 100 years, including: Einstein and Relativity, Bohr and others and Quantum Theory, and the more recent theoretical developments like String Theory. This book offers a unique combination of authoritative content and stimulating applications. Fundamentals of Physics, Seventh Edition and the Extended Version, Seventh Edition provide instructors with a tool for teaching students how to effectively read scientific material, identify fundamental concepts, reason through scientific questions, and solve quantitative problems.
For over 30 years, Fundamentals of Physics has offered teachers and students a unique combination of authoritative content and stimulating applications. It is one of the most widely used introductory physics textbook today because teachers and students can rely on it not only for its clear and accurate presentation of basic concepts, but also for its ability to demonstrate the power of physics in explaining the world around us
 

ادامه مطلب
+ نوشته شده در ۲۳/۵/۱۳۸۹ساعت ۱۵:۰۸ توسط babak vaziry دسته : | نظر(0)

مربوط به آندايزينگ سفيد بر روي آلياژ آلومنيم براي كاربردهاي فضايي

مربوط به آندايزينگ سفيد بر روي آلياژ آلومنيم براي كاربردهاي فضايي

يك فضاپيما در مدار – به خاطر بار مستقيم خورشيد از يك طرف و فضاي سرد عميق از طرف ديگر، تحت چرخه دمايي بسيار زياد قرار مي‌گيرد. چنين چيزي منجر به شيب گرمايي بزرگ بين جوانب آفتابي و جوانب سايه‌دار وسيله مي‌شود. اما، سيستم‌هاي فرعي متعدد از فضا پيما مي‌توانند در بالاترين كارآيي در حدود دمايي خاص كار كنند.

در فقدان يك اتمسفر، تبادل گرمايي در فضا پيما به تابش محدود مي‌شود. دماي متعادل هر سيستم فرعي با نسبت ضريب جذب خورشيدي به گسيلش مادون قرمز (|R) سطح آن كنترل مي‌شود. پوشش‌هاي شيميايي به كار رفته براي اجزاء سازنده فضاپيما، نقش مهمي را در كنترل گرنا با ارائه خواص نوري مناسب ايفا مي‌كنند. از فقدان اتلاف قدرت داخلي، دماي حالت پايدار يك فضاپيما به دور از جو زمين را مي‌توان با معادله (1) بيان كرد.

(1)                                                                               

در اينجا T ، دماي قطعي فضا پيما، S ثابت خورشيدي،  ثابت استفان، بولتزمن، AP، ناحيه سطحي طراحي شده از فضا پيما به طور عمود بر اشعه‌هاي خورشيدي A ناحيه سطح يك فضا پيما،  ضريب جذب خورشيدي سطح طراحي شده و  گسيلش |R سطح در معرض فضا مي‌باشد. در اين موقعيت كه S و AP و A و  ثابت هستند، دماي هر سطح مشخص از فضاپيما، مستقيما با نسبت  كنترل مي‌شود. در اينجا عبارت ضريب جذب به همه تابشهاي خورشيدي اشاره دارد (اشعه x و UV، نورمرئي ، IR ، بسامد راديويي و ....) در حاليكه عبارت گسيلش فقط به IR محدود مي‌شود، چون تابش گرمايي اساساً در ناحيه |R رخ مي‌دهد.

استفاده از بازتابنده‌هاي نوري خورشيدي (OSRS) و رنگ سفيد براي حفظ دماي تعادل در سطوح بيروني خاص از فضا پيما مرسوم است، در جايي كه اتلاف گرمايي بالا وجود دارد. اگرچه رنگ‌هاي سفيد كنترل كننده گرما، داراي خواص نوري مناسب مي‌باشند. (ضريب جذب خورشيدي و 20/0 ~  و گسيلش |R و 85/0 ~ ) و به ميزان وسيع در كارهاي فضايي استفاده مي‌شوند، اما يك فروپاشي بالا در مقدار ضريب جذب آنها مشاهده شده است. تغيير در مقدار ضريب جذب خورشيدي اساساً در رابطه با فروپاشي ماده مبناي آلي آنها با حضور در معرض تابش اشعه ماوراء بنفش مي‌باشد. در طول يك ماموريت مداري زمين ساكن 7 ساله، مقدار ضريب جذب خورشيدي رنگ سفيد كه تقريبا 20/0 در آغاز عمر آن مي‌باشد (BOL) در پايان عمرش در حدود 60/0 برآورد مي‌شود (EOL). ساير مشكلات مربوط به رنگ‌هاي سفيد كاهش جرم بالاي آنها، درصد ماده فرار تراكم پذير در محيط فضايي، عمر كوتاه آنها و چسبندگي ضعيف مي‌باشد. حداقل ضخامت مورد نياز رنگ براي خواص نوري مطلوب، 70-50 مي‌باشد. چنين چيزي منجر به افزايش چشمگير در كل وزن فضا پيما مي‌شود و اين رنگ‌ها را بر روي سطوح نامناسب مي‌سازد زماني كه خطاي مجاز بعدي، بحراني است.

توسعه پوشش آندي سفيد بر روي 2024 AA به عنوان يك روش ديگر براي كاربرد رنگ سفيد و OSRها در نظر گرفته مي‌شود. حجم مس افزوده براي افزايش نسبت مقاومت به چگالي آلياژ آلومينيوم يك سايه سنگين‌تر و مات را وجود مي‌آورد. زماني كه آندايزينگ مي‌شود. چنين چيزي منجر به دشواريهايي در بهينه سازي پارامترهاي حمام براي دست‌يابي به خواص نوري مطلوب مي‌شود. فلزات دينولدز، يك فرآيند آندايزينگ سفيد را براي سرپرستي فضايي و هواپيماسازي ملي (NASA) آمريكا توسعه دادند كه 70 تا 80% ضريب بازتاب را ارائه مي‌دهد. اجزا اصلي تشكيل دهنده حمام آندايزينگ، اسيدسولفوريك الكل پولي هيدريك، اسيد كربوكسيليك آلي و لاكتات آمونيوم تيتانيوم مي‌باشند. در اين رابطه، يك فرآيند آندايزينگ سفيد با اسيد سولفوريك، گليكول، اسيد لاكتيك و موليبدات سديم، مورد مطالعه قرار مي‌گيرد

 |+| نوشته شده در  چهارشنبه سی ام اردیبهشت 1388ساعت 16:6  توسط بابک وزیری  |  2 نظر
Generatore solare EuroDish da 10 kWe Milanoconcentratore solare tePARABOLIC MIRROR PARABOLOID CONCAVE SOLAR CONCENTRATOR
 |+| نوشته شده در  چهارشنبه سی ام اردیبهشت 1388ساعت 15:59  توسط بابک وزیری  |  نظر بدهید
كوره ي آفتابي وسيله اي است كه با آن مي توان انرژي تابشي خورشيد را در يك نقطه متمركز و آن را تبديل به انرژي گرمايي كرد. اين وسيله از يك آينه ي مقعر و يك پايه گردان تشكيل شده است.


حركت آينه توسط يك موتور طوري تنظيم مي شود كه دهانه آينه همراه متوجه خورشيد باشد. پرتوهاي خورشيد به طور موازي به آينه برخورد كرده و در كانون آن متمركز مي شوند و دماي اين منطقه در صورتي كه حجمي را آنجا قرار دهيم بيش از6000  درجه سانتی گراد مي رسد. اين تمركز انرژي كه به صورت انرژي گرمايي ظاهر مي شود. در صفت كاربردهاي مختلفي دارد.


فرمول ها و واژه هاي كليدي :1 – نور صورتي از انرژي است و مي تواند به انرژيهاي ديگر تبديل شود.


2 – نور در خلاء با سرعت ثابت  8 10 * 3  حركت مي كند.


3 – انتشار بر خط راست باشد.


4 – هر گاه جسم كدر مقابل چشمه ي نقطه اي قرار گيرد. بر روي پرده سايه تشكيل مي گردد.


5 – هر گاه جسم كدر مقابل چشمه ي گسترده قرار گيرد، برروي پرده سايه و نيم سايه تشكيل مي گردد.


6 – بازگشت نور از سطح اجسام را بازتاب نور مي گويند.


7 – قوانين بازتابش نور
الف) پرتو تابش، پرتو بازتاب و خط عمود بر آينه در نقطه تابش هر سه دو يك صفحه قرار دارند.
ب) زاويه ي تابش و زاويه بازتاب همواره با هم برابر مي باشند.


8 – تصوير در اينه ي تخت برابر، مستقيم در مجازي در پشت آينه به فاصله ي جسم تا آينه تشكيل مي گردد.


9 – وقتي جسم در فاصله ي كانوني آينه ي مقعر قرار گيرد و تصوير آن بزرگ تر، مستقيم و مجازي در پشت آينه تشكيل مي شود.


10 – وقتي جسم خارج از فاصله ي كانوني آينه مقعر قرار گيرد، تصوير آن معكوس و حقيقي مي باشد.


11 – وقتي جسم مقابل آينه ي محدب قرار گيرد، تصوير آن كوچك تر، مستقيم و مجازي در فاصله ي كانوني تشكيل مي گردد.


12 – نسبت فاصله ي تصوير تا آينه به فاصله ي جسم تا اينه را بزرگ نمايي آينه مي گويند كه برابر نسبت طول تصوير به طول جسم است.


فرمول هاي كليدي:

   n = 360 / a -1

(تعداد تصويردر آينه هاي متقاطع)

     

1/p + 1/q = 1/f

(فرمول عمومي آينه ها) 

 

m = q/p =A'B' /AB

 (بزرگ نمايي آينه )

 

F = mp / m±1

(محاسبه كانون آينه)

 |+| نوشته شده در  چهارشنبه سی ام اردیبهشت 1388ساعت 15:35  توسط بابک وزیری  |  یک نظر

<>
<>
<>
 

مقدمه


کوره آفتابي وسيله‌اي است براي توليد گرما بوسيله تجمع و تمرکز نور خورشيد در يک نقطه خاص و استفاده از حرارت آن نقطه براي توليد آب گرم و بخار آب گرم. کوره آفتابي به شکل بشقاب کاو (مقعر) و آينه‌اي و صيقلي (که نورهاي تابيده شده به طرف خود را بازتاب مي‌کند) است. نورهاي تابيده شده از بي نهايت دور موازي هستند، بنابراين همه آنها بعد از بازتابش نقطه خاصي به نام کانون مي‌گذرند. براي ورود به بحث با چند اصطلاح آشنا مي‌شويم.

مرکز آينه (C): نقطه‌اي است که فاصله تمام نقاط سطح از آن نقطه ثابت است.
کانون (F): نصف فاصله سطح تا مرکز را کانون مي‌نامند و فاصله و سطح بشقاب (رأس آينه) تا کانون فاصله کانوني (f) ناميده مي‌شود.
محور اصلي: خطي فرضي که وسط (رأس) بشقاب را به مرکز وصل کرده و کانون روي آن نيز کانون اصلي ناميده مي‌شود.



<>
<>
<>
 


پرتو نورهاي تابيده شده نسبت به محور اصلي در بازتاب تقارن آينه‌اي دارند. پرتو نورهايي که موازي محور اصلي بتابد حتما بازتاب آنها از کانون مي‌گذرد (کانون اصلي) ، پس در آن نقطه حرارت و گرما بسيار بالاتر از اطراف است. پس اگر منبع آب در آن نقطه قرار داده شود آب در اثر انرژي دريافتي از خورشيد بسيار گرم خواهد شد و اين اساس يک کوره آفتابي است.

نمونه کوچک و قديمي کوره آفتابي ذره‌بين است که از شيشه محدب يا حتي يخ تراشيده شفاف ساخته مي‌شد. امروزه از اجسام آينه‌اي با توجه به ويژگي ساختماني گفته شده براي توليد آب گرم منازل در ابعاد محدود در پشت بامها و در ابعاد بزرگتر ساختمان بلند که نماي بيروني آن به شکل کاو طراحی شده و در نمای جلویی آن از شیشه‌های رفلکس و آینه‌ای برای بازتاب نور استفاده می‌شود، بطوری که بازتابها در یک نقطه در مقابل یعنی کانون جمع می‌شوند.

در کانون یک منبع آب قرار می‌دهند و با لوله کشیهایی به توربین تولید برق وصل می‌کنند، با توجه به ابعاد ساختمان انرژی گرمایی دریافتی فوق العاده بالاست و بخار آب تولید شده با جریان شدید در لوله‌ها به توربین رسیده و باعث چرخش آن و تولید برق ارزان قیمت در چنین مجموعه نیروگاهی برق - آبی می‌گردد.

با توجه به پیشرفت صنعتی ، نیاز روز افزون به انرژی ، گرانی ، محدودیت منابع ، ناوگان حمل و نقل ، آلودگیهای زیست محیطی برخی منابع انرژی مثل سوختهای فسیلی ، پسماندها و ... . استفاده از انرژی خورشید به عنوان منبع سالم و تجدید پذیر انرژی در زمین راه کار مناسبی برای منازل در جهت کاهش هزینه و آلودگی و ... باشد، بویژه که برخی مناطق به دلیل صعب العبور بودن و هزینه انتقال و تلفات انرژی بالایی دارند.



<>
<>
<>
 


برای افزایش بهره‌وری در استفاده از بشقابها و نیروگاهها می‌توان موارد زیر را در نظر گرفت. موقعیت جغرافیایی ، اقلیمی ، ویژگیهای آب و هوا با توجه به آفتابی بودن ، طول روز مسیر ظاهری حرکت خورشید در آسمان از طلوع تا غروب و با استفاده از منابع اطلاعاتی در این مورد می‌توان اطلاعات لازم را بدست آورد.

استفاده از مواد مناسب و طراحی آنها در جهت افزایش نسبت بازتاب به نور تابشی و همچنین برنامه رایانه‌ای و یک موتور برای چرخاندن دستگاه و مجموعه برای افزایش کارایی توصیه می‌شود، طوری که بشقاب و مجموعه همواره مسیر حرکت خورشید را تعقیب کرده و متناسب با آن بچرخد. در برنامه رایانه‌ای استفاده از روش و نمودار رویدات و سلرز - مدار میل خورشید بر حسب عرض جغرافیایی ، انرژی رسیده به سطح و توان جذب و بازتاب سطح در منبع فوق سودمند است.


ادامه مطلب
+ نوشته شده در ۲۳/۵/۱۳۸۹ساعت ۱۵:۰۶ توسط babak vaziry دسته : | نظر(0)

CONSTELLATIONS

AND STARS

There are about 48 old constellations. Today astronomers recognize 88 (44 in each hemisphere) dividing all of the entire sky.

THE GREAT BEAR AND THE SEVEN STARS

Probably the most famous group of stars is the Big Dipper. It is a part of the constellation called Ursa Major. It resembles a bear in many civilizations. The handle of the Dipper is the tail of the bear curving away from the bowl. It has the seven bright stars in it namely, Alkaid, Alcor & Mizar (appear as one), Alioth, Megrez, Phecda, Merak and Dhube. Two of these that form outer wall of the bowl are called the Pointers, directed towards the Polaris when joined in a line from bottom upward.

GREAT BEAR IN URSA MAJOR CONSTELLATION


THE LITTLE BEAR AND POLARIS:

Five major constellations are always visible above the horizon from our latitudes: Ursa Minor, Ursa Major, Cassiopeia, Cepheus and Draco. They all revolve once in 24 hours around the North Star and stars in these are known as Circumpolar stars. Ursa Minor or the Little Bear is well known for being the host of Polaris, positioned very close to the celestial north pole. Actually the Polaris revolves in radius of 1 degree about the North celestial pole.

Little Bear in Ursa Minor

Polaris is the brightest star in the Ursa Minor. It is part of 7 well known stars similar to Big Dipper. The handle in it curves towards the bowl unlike Big Dipper.


CASSIOPEIA

Cassiopeia lies on the other side of the pole from Ursa Major, almost directly opposite the Big Dipper. One can sees the seven stars with naked eyes. Sometimes people visualize it as part of a Crown of the Egyptian queen Cassiopeia, other people see it as an inclined chair or throne.

Cassiopeia Constellation


 CEPHEUS

NEXT TO CASSIOPEIA is her husband the king Cepheus, known for some of the well-studied variable stars. Cepheus forms a shape resembling the cap of a clown. Its wedge corner is very close to Polaris and is one of the circumpolar stars. The brightest star in this constellation is called Aldemarin, meaning the arm. It stays close to his queen.

Cepheus constellation


Draco, the Dragon

Another famous constellation near the North Pole is Draco meaning Dragon placed beneath the Ursa Minor. It is the dragon that the giant Hercules faces up to. Two known stars in it are called Etamin (tip of Dragon's head) and Thuban in the tail (3rd last star) of the dragon. Etamin is 80 ly away.

Draco constellation

THE DRAGON


THE ORION AND ITS BRIGHT STARS

Next to the Big Dipper, Orion is the most well known constellation of all. Its shape and group of bright stars dominate the winter sky. It contains more bright stars clustered together than any other single group. To the ancients, the figure represented the giant Orion, placed in the heavens, in a heroic gesture holding the shield against Taurus the mighty Bull. The bull on the other hand, with fire darting out from its eye (marked by Aldebaran), is about to charge with its splendid long horns. Orion stands with his right arm holding a great club uplifted in the air, ready to strike. Over his left arm hangs a lion's skin that he holds up as a shield before him to stop the raging bull. With a bit of imagination, it is not difficult to observe in this constellation, a colossal figure and a story behind it.

Orion

Orion contains two of the 1st magnitude bright stars, Betelgeuse and Rigel. Betelgeuse marks the right shoulder or armpit, while Rigel forms the left foot. First, the Betelgeuse rises, pushing its red face. Betelgeuse is a red giant, deep red in color. It is also known as an irregular Variable star, changing its brightness but not regularly.

Rigel appears about 15 to 20 minutes after Betelgeuse. The Celestial equator lies between the two so that Rigel is a southern hemisphere star and Betelgeuse is a northern hemisphere star. With Aldebaran, the two form a triangle, called Winter triangle, dominating the winter sky. Except for Deneb, Rigel (1300 ly) and Betelgeuse (500 ly) are the most distant stars to reach us. Red and cooler the enormous Betelgeuse is 17,000 times brighter than sun. Rigel, blue-white and very hot although smaller than its sisters, nevertheless it is 150,000 times brighter than sun. The belt of Orion is made of three dazzling stars of 2nd magnitude that are referred to as "bands of Orion," by Job. These lie in a straight line three degrees long. The upper star (actually a double star) of the three forming the belt, lies on the celestial equator. The three stars of Orion's belt are sometimes called "Three kings." Hanging from the belt is a curved line of 3 stars known as sword of Orion. The central star of the sword is hazy, what is known as the Famous Orion Nebula that exploded out as Supernova. In it lies the cluster of four stars called Orion Trapezium, can only be seen when observed with high resolution spectroscope. The fourth star is called Saiph. It forms one corner of the large approximate trapezium with three other stars - Betelgeuse, Rigel and Bellatrix outlining the Orion's body,. Its location forms the right knee of the mighty hunter. Bellatrix signifies a "Female Warrior." Saiph means sword, the shape of the object obtained by extending from Dagger stars to it.

Orion is in the center of the galaxy that marches in brilliant procession across the winter sky in all its beauty and grandeur, inspiring innumerable admirers throughout ages among host of civilizations. Orion comes into view in October between 9 and 10 p.m. It brings the news of nightly frost of the coming winter. During November and December, Orion is undoubtedly the most beautiful and dominating constellation in the night sky. In February, one observes it in the southern sky at 9 p.m. In March and April, it is rushing furiously down the western sky. In the middle of May, it is completely gone from the night sky.


BOOTES AND ARCTURUS

Bootes constellation

The constellation Bootes is in a figure of a Kite in the sky. It rises about 8 O'clock early in March. Bootes is easily located by the very bright star called Arcturus located in the extended arc of the handle of Big Dipper.

ARCTURUS

A bright star in the extended arc of the handle of the Big Dipper that no one will miss. Following the curve of the handle about 30 degrees, or until you see the first brilliantly bright star. Its bright beam flowed down more than 2600 years ago upon the patient Prophet Job (Ayub in Arabic, peace be upon him) and is named by him.

About 10 O'clock in the evening of February (spring) it first appears (rises). On the 1st of March it appears 8 O'clock in the evening. Arcturus is almost overhead in early evening of July. Arcturus and Capella are almost equally bright. Arcturus is tinged with a bit of red, hinting its surface temperature colder than the sun and Capella. Arcturus is a red giant star. It has exhausted hydrogen as its primary fuel and now relying on secondary sources to escape extinction. Its center is much hotter than the sun, the extra heat resulted in its expansion of the size. After a few thousand years, it may explode, forming a white dwarf. It is 37 ly away. It is approaching earth at the rate of 2(1/2) miles per second, makes it appear ever bright or same bright and it lies in Constellation Bootes and its brightest star. Bootes means "watcher of the bear", a title derived from its proximity to Ursa Major.


CAPELLA

It is the nearest to the north star among the 21 brightest. Draw a line through the Polaris at right angle to the pointers, you should find Capella at 45 degrees from the polaris on the opposite side of the Big Dipper's handle. It can also be found by a line drawn from bottom corner of the Big Dipper's Bowl on the handle side, and passing the line through the mid point of the pointers to a distance of 50 degrees or to the first bright star. Capella, Vega and Arcturus are brightest stars in the northern hemisphere of the sky. Capella is up above the horizon 21 hours. This makes it possible to observe it sometime every night. Capella first appears in the evening in August at about 10 O'clock during first part of the month and stays in the sky until June, always appearing before midnight. In October, it rises almost exactly in the northeast just as the sun is setting.

Capella

Capella is a giant star yellow in color and 100 times brighter than the sun. Yet, it has the same surface temperature as the sun. It is 46 ly away from us. Never seen separately, it is a binary star, revolving around its companion in 100 days. Wizard spectroscope has made its family secret out. One of 21 bright stars, Capella is in Auriga constellation.


CASTOR & POLLUX

In the constellation called Gemini or the twins, two closely placed (four and a half degrees apart) bright stars appear in the eastern gate of the horizon about the same time as Betelgeuse and Rigel. In November, the twin stars become very prominent in the early evening sky and Castor leads the way. They reach the meridian in 8 hours. Castor and Pollux were known to the ancients as exerting favorable influence during navigation. A figurehead representing the two often formed the ship's head. The Apostle Paul, while ship wrecked in the island of Melita, sailed from it in a ship of Alexandria whose sign was Castor and Pollux that brought a prosperous voyage to his friends in Rome.

Gemini

The constellation Gemini is the third spring sign of the Zodiac and is reputed to bring good weather in early June. The rainy Hyades, including Aldebaran were first to disappear, followed by stormy Orion and the ill-omened Dog star with it. It is in a comparatively serene night sky, the twin stars, beloved of the sailors, shine side by side like two eyes ever vigilant to protect the world under.

The twin stars may produce immense admiration for closeness of friendship between the two. In reality, the two are moving in different directions without much connection or fondness to each other. Castor at 47 ly and Pollux at 33 ly, are widely separated and are different in spectral types. Pollux is yellow like our sun while Castor is white like Vega.

The bond between the two is not real and yet Castor has a companion star greenish yellow in color. The two are separated by an arc of four seconds. It was a common practice of the ancients to swear by Castor and Pollux (the Gemini).


 CORONA BOREALIS

Corona Borealis

Also called Northern Crown, Corona Borealis is a semicircle of stars. Its chief star is called Alphecca, comes into view one and a quarter hours after Arcturus. The group of seven twinkling bright stars is a beautiful sight for observation and enjoyment in the night sky. The entire constellation is only 15 degrees wide.


 SAGITTARIUS

The shape of a tea pot, this is a remarkable shape that appears in the night sky close to Milky way.

Sagittarius

Constellation Sagittarius, also called The Milk Dipper (lies in the Milky way)


HERCULES CONSTELLATION

Hercules

HERCULES

Hercules holds a bow in his outstretched arm. Just shot an arrow to the Dragon or possibly to the bird nearby. Hercules is located directly north of Scorpius.

 


FOMALHAUT (Fish) (Pisces Austrinus)

Still lower in the southern sky than Antares, the lonely star Fomalhaut is seen shining brightly. A line joining the Pointers to the pole and extended 120 degrees beyond from the pole, it will reach close to Fomalhaut. This star is at the end of a zigzag line of small twinkling stars that runs across the southern sky in the autumn. The small stars represent the stream of water that Aquarius is pouring from his urn. The stream runs to the southern part of the constellation Piscis Austrinus (Fish). And Fomalhaut means the mouth of the Fish. It rises in Autumn and sinks in December from the night sky. Fomalhaut and Capella rise about the same time. Fomalhaut path is in a short arc. Capella takes more than two and a half hours to rise at its meridian after Fomalhaut sinks. It is one of the four Royal stars of Astrology. Others are Regulus, Antares and Aldebaran. Fomalhaut is never quite one fourth way up towards the zenith from the horizon.

Fomalhaut in in Pisces Austrinus

Fomalhaut in Piscis Austrinus

It is the farthest south of all bright stars from our latitudes. It is an autumn star appearing first in August. It gives out 14 times brighter than sun. It is 22 ly away. It does not have a companion star. It is a lone star.


ANDROMEDA AND PEGASUS

Daughter of Queen Cassiopeia and King Cepheus, the beautiful princess is chained to the rock, a curse due to her mother who boasted too much of her beauty. The two constellations Andromeda and Pegasus (the flying horse) are joined by one star at the corner of pegasus square. The two are about 100,000 ly away.


SPICA

The 15th brightest star is Spica that rises not so long after Arcturus. It rises a bit south of exact eastern point in the sky. We can find Spica by extending the arc of the Dipper's handle through Arcturus and about 30 degrees beyond the Arcturus. It can be located by a straight line starting at the pointer nearest Polaris passing diagonally through the bowl of the Dipper about 65 degrees beyond the bottom of the Dipper. It is visible to the naked eye in the middle of March at 8 O'clock in the evening.

Spica does not make a long arc like Arcturus or Capella. It stays south of the celestial equator. It takes 11 hours for Spica to complete its journey setting in the south western horizon. It takes five and a half hours to reach the highest point in the sky about 45 degrees from the zenith in the southern sky in May. It stays in night sky between sunset and midnight during February through early October. In November, December and January, it shows up in the night sky during the time between midnight and dawn. Spica lies in Virgo constellation, close to the ecliptic, which is the apparent annual path of the sun through the heavens.

Its color is bluish white, meaning its surface temperature is greater than sun, Capella and Arcturus. It is 600 times brighter than our sun and 260 ly away from us. Spica is receding from the earth at 1 mile per second. Spica means an ear of wheat. It is seen in the Virgo constellation where a virgin holds a spear of wheat in her hand.


VEGA IN (LYRA CONSTELLATION)

Vega appears about 3 hours after Arcturus in the north eastern horizon. Its color is bluish white sand its surface temperature is less than Spica but much greater than Arcturus or Capella. To find Vega, draw a line from junction of the bowl of the Dipper to the Polaris. Then draw a line from the polaris at right angle extending it about 40 degrees to reach Vega on the same side of Dipper's handle. Vega is on the opposite side of Capella about the pole. Vega has the distinction of being accompanied by four stars in a parallelogram. Vega like Capella is always seen sometime in the night sky during the year. Vega is the main star in the constellation Lyra. Magical Lyre in Orpheus hands gave music that tamed the wild beasts and chained the rivers in their courses.

Vega

Early in May, the star Vega rises at the same time that the sun sets and all summer long it is one of the brightest stars in the sky overhead between 9 and 10 O'clock in the evening. It is above the horizon for 18 hours and thus rises in 6 hours after it has set.

Vega is 50 times brighter than sun and 27 ly away. One of the most interesting thing about Vega, is that our sun together with all its planets seemed consistently journeying towards it or nearly towards it in the constellation Lyra. Vega is approaching us at 10 miles per second. Lyra appears as vulture in some old maps. Vega means the "swooping vulture."


DENEB (IN CYGNUS CONSTELLATION)

A little more than hour after Vega has risen, a bright twinkling star appears in the north eastern horizon at point 45 degrees from the pole. It is called Deneb that rises about the same spot on the horizon as Capella. It stays for 20 hours in the sky only obscured by day light.

Deneb The highest point a star ever reaches in its daily course is called its meridian. A line drawn from the Polaris to Deneb and to Vega forms a right angle triangle in which Deneb lies at right angle. Deneb lies in the constellation called Cygnus meaning the Swan, an easily identifiable figure of stretched wing flying swan in the sky. Deneb is the brightest star at the head of the figure also called Northern Cross. In the spring when it rises in the north east, the cross is upside down. At setting in the north west, it seems more nearly upright and Deneb at its head sets last of all in the cross. Deneb means "tail" for its position being in the tail section of the constellation. It is sometimes called by its Arabic name Arided meaning the "hindmost."

Deneb is 60,000 times than our sun's actual brightness and 1400 ly away. It is white in color and its surface temperature same as Vega. It is a member of a class of stars called Super Giant for being so large.

Deneb arrives in Spring in the east one hour after Vega. It rises after sunset in middle of May and sets one hour after sunset in early March. The star at the foot of the cross is called Albireo, is a fine double star. One of them is deep blue and the other is bright orange.

In the constellation called Cygnus (Swan), head of Northern Cross, ancients found it in the figure of Flying Swan. Deneb means "the tail", because it appears in the tail section of the constellation Cygnus. It is an Arabic translation of the word Arided meaning "hindmost". It is 60,000 times brighter than sun, 1400 ly away, white in color, of a class of stars called Supergiant, appears in the middle of May (Spring) just after sunset and sets in early part of March one hour after sunset.

The star at the foot of the Cross is called Albireo, a fine double star. One is deep blue and the other is orange, easily visible with the help of ordinary telescope.


ALTAIR (IN AQUILA CONSTELLATION)

Altair About 80 degrees from the pole towards south, halfway between Deneb and Vega, is the brilliantly bright star called Altair. It is 20 degrees directly south from Albireo at the base of the Northern Cross. Altair is seen in the constellation Aquila meaning the eagle. Altair is the middle of the three bright stars in a line. Altair means "the flying eagle." Altair, Vega and Deneb when joined together forms an acute angle triangle known as Summer Triangle, with its short side towards north. Altair at its apex is in the south.


SUMMER TRIANGLE

Altair is in Aquila or the eagle constellation. Altair means the flying eagle.

A brilliantly white (yellowish white) star located by moving down the Cross from Deneb to its tail to Albireo and about 20 degrees more to the first bright star is ALTAIR. About 10 degrees northeast from Altair is the well known Constellation "Dolphinus," also called Job's coffin.

Summer Triangle

Altair rises about 8 degrees north of the exact eastern point on the horizon. An interesting figure near Altair is in the shape of a diamond with a short tail, lying about 10 degrees northeast of Altair. This group is called Dolphinus. It has a popular name called "Job's coffin."

 DELPHINUS

Delphinus

In the shape of a Dolphin, this constellation also called Job's Coffin consists of 5 stars. It contains a variable star, a double star and a spectroscopic binary star.

One seldom sees Altair during the first four months of the year. It takes about 13 hours for Altair to make its journey across the sky. Its color is white or yellowish white. Its surface temperature is less than Vega but greater than Capella. Altair is actually 11 times more luminous than sun and 17 ly away from us. Altair is approaching the earth at a speed of 16 miles per second.


Scorpius

SCORPIUS CONSTELLATION

Constellation Scorpius meaning scorpion that stung the Orion is where Antares can be found. It is considered the hissing snake from which Spenser represents Orion as "flying fast." The mighty hunter Orion does not return to the sky until scorpion is gone. The two Orion and Scorpion never appear together in the sky. The name Antares signifies "Rival of Mars." When the Mars appears in the constellation Scorpius, the two red colored objects are splendid rivals. Antares is a red giant. It is 400 ly away. It is an old star cooler than sun as the red color suggests. Most stars get their energy from fusion of hydrogen atoms into helium. After spending all its hydrogen fuel, the internal core tends to contract, star becomes hotter, for a brief period of its life it lives on secondary sources of energy. The outer layers then swell up and become very luminous. After thousands of years of this spendthrift activity, the secondary sources are exhausted. The star collapses on the inside and explode on the outside, becoming a Nova or a new star. Gravitational forces then attract the fragments back into smaller size feebly shining star of the type known as White Dwarfs, e.g., companion of Sirius.


ANTARES

Antares is at its highest point (meridian) in June 22nd at 10 O'clock in the evening. At its highest point, it is only one quarter way due south from the horizon to the zenith. It is one of the south stars which always lies south of the celestial equator. It appears farther south from Altair.

Antares is one of a binary system. Its companion has a greenish color, not easily seen by small telescopes.


ALDEBARAN

The stars described in Chapter 1 through Chapter 10 earlier, have a particular connection with the spring, summer and autumn months. Capella shines throughout the winter, and in spring and fall as well.

There are however 6 bright stars that are distinctly of the winter. These 6 stars are Aldebaran, Betelgeuse, Regel, Pollux, Procyon and Sirius. Of these 6 stars, Aldebaran is the first to appear in September a bit north of the east point in the horizon. It glows with rosy light, demanding attention proclaiming as one of the most importantly heavenly bodies.

Aldebaran

It lies in the open end of a bright V-shaped cluster of stars known as Hyades. The cluster is the head of the well known constellation "Taurus" the bull, named by the Greeks. It is the fiery eye of the enraged bull as he lowers his head charging Orion. The shimmering light of Pleiades can also be shown in the same constellation Taurus.

The meaning of the Arabic word Aldebaran is the "hindmost" or the "follower" of Pleiades, as it appears directly below Pleiades. Aldebaran shines for about 8 months in the sky every year. One hour after the deep ruby red Antares vanishes below the western horizon, another red star Aldebaran rises in eastern horizon. The two never can be seen in the night sky together. The two are named Royal stars in Astrology, a suggestion for royalty.

It is known as a standard 1st magnitude star. It is 70 ly away. At the distance of the sun, it would send 100 times more light than sun. It is receding from us at 30 miles per second from us. It lies in the path of the moon and frequently obscured from our view by moon. Such an intrusion of the moon is called "Occultation," when the subject occulted is a planet or a star. A star disappearing behind the moon shows no sensible disk. A planet gradually disappears. Aldebaran has a faint companion star and belongs to the group of stars called Red Giants. It is a dying star like Antares.


THE TWO DOG STARS: SIRIUS AND PROCYON (IN CANIS MAJOR AND CANIS MINOR)

Moving down the belt of Orion, about 20 degrees south, you meet the brightest star called Sirius, also called the Great Dog Star. It is the chief star of the constellation Canis Major and hence the name. It follows the heels of Orion in its journey in the sky. The constellation names the season dog-days, for the sizzling hot summer days (July and August) in which its presence is made known. During this time, Sirius rises just after the sun in the southern sky. The name Sirius comes from the Greek word scorching (hot summer) or sparkling (excessively & brilliantly bright). Sometimes also called Orion's Dog, Sirius is referred to as brining miseries to men.

SiriusSirius appears in middle of November at 10 O'clock. I March and April it shines in the southwest. It sinks with sun about the end of May.

Sirius is nearer than most bright stars, only 8 and a half ly away. It has a companion star revolving in period of 50 years.

The other Dog star Procyon lies in the constellation Canis Minor. Betelgeuse, Sirius and Procyon form an equilateral triangle, called winter triangle. These three stars together with Rigel form almost square. Procyon is at 11 ly away. It announces the arrival of Sirius the chief. Procyon has companion star revolving at a period of 40 years.

 


REGULUS

Regulus is known by the shape of a sickle it forms with five other stars.

Regulus

REGULUS (IN LEO CONSTELLATION)

Regulus appears above the horizon a bit north of the east about 9 O'clock in New Years day or about the Christmas time. It is the chief star of the eastern sky until Arcturus and Vega come into sight. It is a sparkling white star with a slight hint of blue in its color. It takes about 6 and three quarter of an hour to reach the meridian. It shines in January through April in early part of the night sky. It sinks completely in August being at the same place as the sun. It is 140 times brighter than sun and 77 ly away. It is found in the constellation Leo or the Lion (one of Zodiac signs) . The blade of the sickle marks the shoulder of the lion while the Regulus lies at its heart, sometimes named as "heart of the lion." Regulus means "Chief." Sun stays in this constellation a bit more than 5 weeks starting at 2nd week of August. An interesting star in Leo, is the tail of the lion, called Denebola. Denebola points in the direction of another star and thus forms a double star.


The Pleiades

The Pleiades cluster (M45) is
sometimes referred to as The Seven
Sisters and appears in numerous
ancient texts including the Book of
Job "Can you bind the Chains of the
Pleiades" Job 38:31. The Japanese
call the Pleiades the Subaru and
many people (incorrectly) call it the
little dipper because it looks like a
tiny version of the Dipper.
The Pleiades is a beautiful example of
a young open cluster. We think that
the Pleiades formed from a huge

The cluster of stars is in the interstellar dust cloud formed about 60 million years ago and is situated about 410 light years away in the direction of the constellation Taurus the Bull. The best time to view the Pleiades is from late October to early March.

The following picture is from Prof. Martin's Web Page at: http://www.kingsu.ab.ca/~brian/astro/pleiades.htm

Pleiades


NUMBER OF STARS IN THE UNIVERSE

Ordinary eye sight sees about 5,000 stars in a clear night sky. The keenest of the sharp eye sight may see over 7,000 stars. Stars visible with naked eye are called Lucid Stars by the Astronomers. It is believed that there are about 100 billion stars in our own galaxy. The known number of galaxies is about one trillion, each of which may have as much stars as our galaxy on the average.

It is then a tremendously enormous number of stars that are present in the known universe.

If we use a vacuum cleaner to collect the fine dust particles over the volume of size of the earth in the interstellar space, then we will get about a cup full of these dust particles. Even such a dust can appreciably block star light because of the intervening vast distances. For example, our Milkyway would be much brighter in the absence of dust clouds obscuring the star light.

The number of stars catalogued by astronomers is near 800,000.

All of the brighter stars and some of the faint stars have their own names, deriving from ancient civilizations and old mythology of ancient people. 60 of these names of the stars are used by professional astronomers. Most such stars were used for navigation in the night time.

Many names are Arabic and Greek in nature. Achernar, the end of river; Denebola, the tail of the lion;

In many cases, a family name in Latin for the all the stars in the constellation and individual stars as Greek alphabets. In constellation Taurus, we have alpha Tauri meaning alpha of Taurus. And, Similarly we have beta or gamma Tairi. Beginning with alpha, the star names were given according to its brightness. A major exception to this rule is in the Big Dipper. The seven stars in it, start with Alpha and end with eta in order from the bowl to the handle. Later, catalogues of stars were made by naming them by numbers instead of letters but preserving the name of the constellation.


The Brightness of the Stars

Many stars appear to be faint and small due to extremely long distance. They appear like points while in reality their sizes are immense, emitting far more light than any bright object on earth. There is no simple relation about the real and apparent brightness of the stars. At first, it was the naked eye that figured out the magnitude of the brightness without regard to the distances. It was an arbitrary classification without regard to its actual brilliance and size. In this classification there are 21 brightest stars of magnitude one, about 60 stars of magnitude 3. All the stars visible to the naked eye were divided into 6 magnitudes, now extended to 21 magnitudes by modern astronomers. Polaris considered 2nd magnitude star was used as a reference. But, Polaris is slightly Variable star.

Among 21 brightest stars, there is variation in their brightness. Astronomers preserved magnitude one as a very bright star among the brightest (example Spica .91). Star brighter than one is zero and can be negative number for greater brightness than zero. So, in this scale Sirius is -1.42 and Regulus is 1.36. The light ratio agreed upon is 2.5 times higher than preceding one for increase of one order(example from 1 to 2 magnitude). Or each magnitude of star is four tenths brighter than the next higher magnitude. This makes first magnitude stars 100 times brighter than 6 magnitude stars.

There are 21 brightest stars among billions of them scattered across the sky. They are called stars of the first magnitude. All except three have their proper names of their own, named by people in the civilizations past. Stars are so steadfast that they can be found in the same spot in the sky.

The moon appears as thin crescent and goes through phase changes . The planets are wanderers moving from place to place, changing its brightness and positions.

All of the 21 bright stars cannot be seen from our 44.5 degrees north latitudes. These six bright stars are Canopus (230 ly away and credited to run away with one of the sisters of Pleides); Alpha Centauri (nearest the earth, a double star); Beta Centauri (also called Hadar); Alpha Cruci, Beta Crucis, And Achernar. All six of southern bright stars can be seen from Cuba.

NUMBER

NAME OF STAR

1

Sirius

2

Canopus

3

Alpha Centauri

4

Arcturus

5

Vega

6

Capella

7

Regel

8

Procyon

9

Achernar

10

Beta Centauri

11

Altair

12

Betelgeuse

13

Aldebaran

14

Alpha Crucis

15

Spica

16

Antares

17

Pollux

18

Fomalhaut

19

Deneb

20

Beta Crucis

21

Regulus


Distance between the two Pointers is about 5 degrees. It covers about 3 inches of a ruler when held fixed at arm's length and observing with one eye closed. Four of the planets(Venus, Jupiter, Saturn and Mars) appear very bright in the sky and not to be confused with stars. Planets owe their brightness due to reflection of sunrays off their surfaces. Planets are not fixed in their positions relative to other stars. Planets do not twinkle as stars do. Planets shine with steadier light. Planets keep their path within a short distance (a few degrees) of moon's path. Planets are not found very far north or very far south. Venus stays within 48 degrees from sun. In the evening sky, Venus sets no more than 3 hours after sunset. In the early hours of dawn, it never rises more than 3 hours ahead of the sun. Venus is white, Jupiter is a little tinged with yellow, Mars is fiery red and Saturn is decidedly yellow.

Other 16 bright stars can be identified with reference to The Big Dipper (Ursa Major), a part of the Great Bear constellation. It consists of 6 bright stars but not brighter than 21 of the first magnitude stars. It consists of a bowl and a handle and is always seen in the clear night sky. Two stars on outer side of the bowl, called the "pointers", so named because a line joining the two from the bottom to the top points toward the North star. The distance is about 5 times that of the distance between the pointers. The North star marks the center about which the Celestial sphere revolves. The position of the stars relative to one another is the same.


DOUBLE STARS:

Many stars that seemed single to our naked eye are actually double stars or group of stars. Given the enormous distance, it seemed like one star. Also, a bright star may actually be a faint star that appears brighter because it is closer to the earth. A single star may have a close by companion to make them appear like a double star, In reality the two may be far apart and seen as a double star because the two appear in the same direction. Actual grouping of two stars is fairly common in the galaxy. They are called binary star system.


ادامه مطلب
+ نوشته شده در ۲۳/۵/۱۳۸۹ساعت ۱۴:۵۹ توسط babak vaziry دسته : | نظر(0)

به نام خدا

آب سنگین  در فیزیک  و کاربرد های  آن

مقدمه

دنیای  ما پر  از   شگفتی  هاست  به  هر طرف  که  نگاه  کنیم  یک   چیز  تازه  و جالب  در  کمین  نشسته  است  تا  خود  را  به ما بشناساند. اما   خیلی از  مطالبی  که  ساده  به  نظر  میرسند  در  درون  خود  دنیایی  پر از مجهولات  را  شامل  می گردند. باید  با  چشم  مسلح  به  خرد  و شعور  به   مسایل  بسیار  ساده  خود  نگاهی  دوباره  بیاندازیم  تا  دوباره  آنها  را  کشف  کنیم  شاید  بارها  و  بارها  با  مراجعه  به  یک  مطلب  ساده  و پیش  پا  افتاده  ما را  به   شگفتی  وادارد چراکه  تا  چندی  پیش  تصور  میکردیم  که  همه  چیز  رادر  رابطه  با  آن  چیز  می دانیم  -اما  بعد  از  اندکی  دقت  و تامل  به  این  نتیجه  می رسیم  که  مطالب بسیاری - هنوز  در رابطه  با  آن  وجود  دارد  که  ما  نمی دانیم .شاید  حتی  تصورات  ما  در  رابطه  با  آن  مطلب به کلی  اشتباه  بوده  و احتیاج  به  باز  نگری  کلی  دارد!. یکی  از  همین  چیزهای  بسیار  ساده   جهانی  به  نام   آب  است   بله  همین  آب  ساده  که   هر روز  باید  برای زندگی  آنرا  بیاشامیم – اما   تا بحال  چند  بار  در  رابطه  با  همین  دنیای  ساده فکر  کرده اید ؟

شاید  بسیاری  بگویند  که  دیگر  آب  چه  چیز  پنهانی  دارد  اما  اگر  به  شما گفته  شود  آبی  وجود  دارد که  یک  گرم  آن  بیش از  یک  کیلو  طلا قیمت  دارد  و  در  شیر آب  منزل  شما  نیز  از  این  آب  یافت  میگردد تصور  شما  باز  هم  همان  خواهد  بود  که  از قبل  داشته اید  یا  اکنون  با  دیدی  مشتاقانه تر  مطلب  را  دنبال  می کنید. ممکن  است  سئوال  بفرمایید  که مگر  آّ ب  با  آب  فرق  می کند؟  بله  !  جالب  است  آنقدر آب مختلف  داریم  که  حتی  نمی توانیم  بگوییم   دقیقا"  چند  نوع  هستند! شاید  فکر  کنید  که  منظور  مواد  افزوده  شده به  آب  و  یا  حل  شده  درآب  خاصیت  آنرا  متفاوت  می کنند  اما منظور  ما  فقط  آب  خالص  و  تقطیر  شده  است.تعجب  بسیار ی در  این  مواقع-  مانند  افرادی  است  که  همیشه  آب  را  به  عنوان  ماده ای  برای  خاموش  کردن  آب تصور می کردند . اما  اگر  در  یک  برنامه تردستی  ببیند  که  شعبده بازی  با  آب  سیگار  خود  را  روشن  می کند  چطور ؟بله  آب  می تواند  باعث  آتش  سوزی  شود ! تردستان و شعبده  بازان  اندکی  ماده  سدیم  به  سر  سیگار  خود  می مالند  و هنگامی  که  سدیم  با  آب  تماس  پیدا  کند  نتیجه ای  جز  بر افروختن  آتش  در  پی  نخواهد داشت.

حال  اگر  به  شما  بگویم  که با  نوعی آب   می توان  بمبی  به  مراتب  قویتر  از  بمب  اتمی  ساخت  با زهم  فکر می کنید  که  آب  یک  ماده ساده  و شناخته  شده  است  (بمب هیدرژنی)!

اگر  گفته  شود  که  در اینده  بجای ساخت  راکتور  هسته ای-  راکتور  هایی  ساخته  خواهد  شد  که  سوخت  آن  همین آب  ساده  خواهد  بود  و  هیچ  تشعشعات  مخرب  و  ضد  محیط  زیستی  نیز  نخواهد  داشت  طرز  فکر  شما  چگونه  خواهد بود؟(جوش  هسته ای- فیوژن)

ایزوتوپ

زمانی  که  مندلیف  تصمیم  گرفت  تا  جدول  تناوبی  عناصر  طبیعی  را   بر  حسب عدد  اتمی  تنظیم  کند- مجبور  شد  تا  عناصری  را  که   دارای  یک  عدد اتمی  هستند  ولی  جرم های  متفاوت  دارند  را  در  یک  خانه  قرار  دهد. لذا  به این  عناصر  هم خانه  یا  ایزوتوپ  گفته  می  شود.ایزوتوپ های  یک  عنصر  دارای  تعداد  پرتون های  مساوی  ولی  تعداد  نوترون های  مختلف هستند.گاهی  یک  عنصر  چندین  ایزوتوپ دارد.

 

هیدرژن که  اولین عنصر  جدول  مندلیف است  در  جهان  هستی  وافر ترین  عنصر  از  نظر  مقدار  می باشد.

اما هیدرژن  موجود  در  طبیعت  اکثرا"  از  یک  پرتون  و یک  الکترون   تشکیل  گردیده  است.حال  اگر  همین  هسته  هیدرژن  یک  نوترون  اضافی  داشته  باشد  به  آن  ایزتوپ  هیدرژن  یا   دوتریوم  می گوییم واگر  بجای  یک  نوترون-   دو نوترون  وجود  داشته  باشد  به  آن   تریتیوم  می گوییم  -بعضی  بر  این  باورند  که  در  طبیعت  امکان  وجود  ایزوتوپ  دیگری  از  هیدرژن  با  3 نوترون  نیز  امکان  پذیر  است.که  این  عنصر  بسیار  ناپایدار  بوده  و مانند  اورانیوم  دارای  تشعشعات  رادیو اکتیو  خطرناک  است و  سریعا" نیز به  هسته  کوچکتر  تبدیل  می شود.(متلاشی شدن یا  رادیو اکتیویته)

نگاهی  سریع  به  فیزیک  هسته ای

 در جهان همه چیز از اتم ساخته شده است. اتمهای مختلف در کنار هم قرار می گیرند و مولکولهای مختلف را تشکیل می دهند. هر اتمی که در طبیعت پیدا می شود، یکی از 92 نوع اتمی است که به نام عناصر طبیعی شناخته شده اند؛ پس هر چه روی زمین وجود دارد، از فلز، پلاستیک،لباس، شیشه گرفته تا  مو و غیره، همه ترکیباتی از 92 عنصر طبیعی هستند. جدول تناوبی عناصر، فهرست عناصری است که می توان در طبیعت پیدا کرد به اضافه عناصری که به دست بشر ساخته شده است.

درون هر اتم می توان سه ذره ریز  پیدا کرد: پروتون، نوترون و الکترون.
پروتونها در کنار هم قرار می گیرند و هسته اتم را تشکیل می دهند، در حالی که الکترونها به دور هسته می چرخند. پروتون بار الکتریکی مثبت و الکترون بار الکتریکی منفی دارد و از آنجا که بارهای مخالف ، یکدیگر را جذب می کنند، پروتون و الکترون هم یکدیگر را جذب می کنند و همین نیرو، سبب پایدار ماندن الکترونها در حرکت به دور هسته می گردد. در اغلب حالت ها تعداد پروتونها و الکترونهای درون اتم یکسان است، بنابراین اتم درحالت عادی و طبیعی خنثی است. نوترون، بار خنثی دارد.
تعداد پروتونهای هسته نوع اتم را مشخص می کند. برای مثال اگر 13 پروتون و 14 نوترون، یک هسته را تشکیل دهند و 13 الکترون هم به دور آن بچرخند، یک اتم آلومینیوم خواهید داشت و اگر یک میلیون میلیارد میلیارد اتم آلومینیوم را در کنار هم قرار دهید، آنگاه نزدیک به پنجاه گرم آلومینیوم خواهید داشت! همه آلومینیوم هایی که در طبیعت یافت می شوند، AL27  یا آلومینیوم 27 نامیده می شوند. عدد 27 نشان دهنده جرم اتمی است که مجموع تعداد پروتونها و نوترونهای هسته را نشان می دهد. اگر یک اتم آلومینیوم را درون یک بطری قرار دهید و میلیونها سال بعد برگردید، باز هم همان اتم آلومینیوم را خواهید یافت. بنابراین آلومینیوم 27 یک اتم پایدار نامیده می شود.بسیاری از اتمها در شکل های مختلفی وجود دارند. مثلاً مس دو شکل دارد: مس 63 که 70 درصد کل مس موجود در طبیعت است و مس 65 که 30 درصد بقیه را تشکیل می دهد. شکل های مختلف اتم، همانطوریکه گفته شد -ایزوتوپ نامیده می شوند. هر دو اتم مس 63 و مس 65 دارای 29 پروتون هستند، ولی مس 63 دارای 34 نوترون و مس 65 دارای 36 نوترون است. هر دو ایزوتوپ خصوصیات یکسانی دارند و هر دو هم پایدارند.
اتمهای ناپایدار
تا اوایل قرن بیستم، تصور می شد تمامی اتم ها پایدار هستند، اما با کشف خاصیت پرتوزایی اورانیوم توسط بکرل مشخص شد برخی عناصر خاص دارای ایزوتوپ های رادیواکتیو هستند و برخی دیگر، تمام ایزوتوپ هایشان رادیواکتیو است. رادیواکتیو بدان معنی است که هسته اتم از خود تشعشع ساطع می کند.
هیدورژن مثال خوبی از عنصری است که ایزوتوپ های متعددی دارد و فقط یکی از آنها رادیو اکتیو است. هیدروژن طبیعی ( همان هیدروژنی که ما می شناسیم) در هسته خود دارای یک پروتون است و هیچ نوترونی ندارد. ( البته چون فقط یک پروتون درهسته وجود دارد نیازی به نوترون نیست ) ایزوتوپ دیگر هیدروژن، هیدروژن 2 یا دو تریوم است که یک پروتون و يک نوترون در هسته خود جای داده است. دوتریوم، فقط 015/0 درصد کل هیدروژن را تشکیل می دهد و در طبیعت بسیار کمیاب است، با این حال مانند هیدورژن طبیعی رفتار می کند. البته از یک جهت با آن تفاوت دارد و آن، سمی بودن دوتریوم در غلظت های بالاست. دوتریوم هم ایزوتوپ پایداری است، ولی ایزوتوپ بعدی که تریتیوم خوانده می شود، ناپایدار است. تریتیوم که هیدروژن 3 نیز خوانده می شود، در هسته خود یک پروتون و دو نوترون دارد و طی یک واپاشی رادیواکتیو به هلیوم 3 تبدیل می شود. این بدان معنی است که اگر ظرفی پر از تریتیوم داشته باشید و آن را بگذارید و یک میلیون سال بعد برگردید، ظرف شما پر از هلیوم 3 است. هلیوم 3 از 2 پروتون و یک نوترون ساخته شده وعنصری پایدار است.

در برخی عناصر مشخص، به طور طبیعی همه ایزوتوپ ها رادیواکتیو هستند. اورانیوم بهترین مثال برای چنین عناصری است که علاوه بر رادیواکتیویته زیاد سنگین ترین عنصر رادیواکتیو هم هست که به طور طبیعی یافت می شود. علاوه بر آن، هشت عنصر رادیواکتیو طبیعی هم وجود دارند که عبارتند از پولوتونیوم، استاتین، رادون، فرانسیم، رادیوم، اکتینیوم، توریم و پروتاکتسینانیوم. عناصر سنگین تر از اورانیوم که به دست بشر در آزمایشگاه ساخته شده اند، همگی رادیواکتیو هستند.
واپاشی رادیو اکتیو
وحشت نکنيد بر خلاف اسمش این فرایند بسیار ساده است! اتم یک ایزوتوپ رادیواکتیو طی یک واکنش خودبخودی به یک عنصر دیگر تبدیل می شود. این واپاشی معمولاً از سه راه زیر انجام می شود:
1-
واپاشی آلفا
2-
واپاشی بتا
3-
شکافت خودبه خودی
.
در این فرآیندها چهار نوع تابش رادیواکتیو مختلف تولید می شود:
1-
پرتو آلفا
2-
پرتو بتا
3-
پرتو گاما
4-
پرتوهای نوترون

تابش های طبیعی خطرناک
درست است که واپاشی رادیواکتیو، یک فرآیند طبیعی است و عناصر رادیواکتیو هم بخشی از طبیعت هستند، ولی این تابش های رادیواکتیو برای موجودات زنده زیان بار هستند. ذرات پر انرژی آلفا، بتا، نوترونها، پرتوهای گاما و پرتوهای کیهانی، همگی به تابش های یون ساز معروفند، بدین معنی که بر همکنش آنها با اتم ها منجر به جداسازی الکترون ها از لایه ظرفیتشان می شود. از دست دادن الکترونها، مشکلات زیادی از جمله مرگ سلول ها و جهش های ژنتیکی را برای موجودات زنده به دنبال دارد. جالب است بدانید جهش ژنتيکي عامل بروز سرطان است. درات آلفا، اندازه بزرگتری دارند و از این رو توانایی نفوذ زیادی در مواد ندارند، مثلاً حتی نمی توانند از یک ورق کاغذ عبور کنند. از این رو تا زمانی که در خارج بدن هستند تأثیری روی افراد ندارند. ولی اگر مواد غذایی آلوده به مواد تابنده ذرات آلفا بخورید، این ذرات می توانند آسیب مختصری درون بدن ایجاد کنند.
ذرات بتا توانایی نفوذ بیشتری دارند که البته آن هم خیلی زیاد نیست، ولی در صورت خورده شدن خطر بسیار بیشتری دارند. ذرات بتا را می توان با یک ورقه فویل آلومینویم یا پلکسی گلاس متوقف کرد. پرتوهای گاما همانند اشعه X فقط با لایه های ضخیم سربی متوقف می شوند. نوترونها هم به دلیلی بی بار بودن، قدرت نفوذ بسیار بالایی دارند و فقط با لایه های بسیار ضخیم بتن یا مایعاتی چون آب و نفت متوقف می شوند. پرتوهای گاما و پرتوهای نوترون به دلیل همین قدرت نفوذ بالا می توانند اثرات بسیار وخیمی بر سلول های موجودات زنده بگذارند، تأثیراتی که گاه تا چند نسل ادامه خواهد داشت.

خصوصیات قابل توجه

هیدروژن سبک ترین عنصر شیمیایی بوده با معمول ترین ایزوتوپ آن که شامل تنها یک پروتون و الکترون است. در شرایط فشار و دمای استاندارد هیدروژن یک گاز،2 H، دو اتمی با نقطه جوش 20.27° K و نقطه ذوب 14.02° K را میسازد. در صورتیکه این گاز تحت فشار فوق العاده بالایی، مانند شرایطی که در مرکز غولهای گازی  در بین ستارگان وجود دارد، قرار گیرد مولکولها ماهیت خود را از دست داده و هیدروژن بصورت فلزی مایع در می آید. (هیدروژن فلزی). اما در فشار های بسیار پایین مانند شرایطی که در فضا یافت می شود، به این علت که هیچ راهی برای ترکیب اتمهایش وجود ندارد، هیدروژن تمایل دارد تا بصورت اتم های مجزا در آمده؛ابرهای (هیدروژنی) تشکیل می شود که به شکل گیری ستارگان نیز مرتبط می باشد.

این عنصر نقش بسیار حیاتی در تامین انرژی جهان از طریق واکنش پروتون-پروتون و چرخه کربن-نیتروژن به عهده دارد(اینها فرآیندهای هم جوشی هسته ای هستند که با ترکیب دو اتم هیدروژن به یک اتم هلیم، مقدار بسیار عظیمی از انرژی آزاد می کنند.) در  مرکز  خورشید  نیز  در  هر ثانیه 15 میلیون  تن  ماده  به  صورت  انرژی آزاد میگردد  که  فراین  اصلی  آن  همین  تبدیل  چهار اتم  هیدرژن به  یک  اتم  هلیوم  است.دراین  بین  اندکی  از  جرم  به  انرژی تبدیل  می شود که بنا بر رابطه  مشهور  اینیشتن  بدست  می آید. که  در  آن   M جرم تبدیل یافته  - Eانرژی آزاد  شده   وC سرعت   نور  که  سیصد هزار کیلومتر در ثانیه  می باشد-است.

   کاربردها

به مقدار بسیار زیادی هیدروژن در فرآیند هابر (Haber Process) صنعت نیاز می باشد، مقدار قابل توجهی در برای تولید آمونیاک، هیدروژنه کردن چربیها و روغنها، و تولید متانول. سایر مواردی که نیازمند هیدروژن است عبارتند از:

  • هیدرودیلکیلاسیون (hydrodealkylation)، هیدرودیسولفوریزاسیون (hydrodesulfurization) و هیدروکرکینک (hydrocracking)
  • تولید اسید هیدروکلریک،جوشکاری،سوختهای موشک و احیاء سنگ معدن فلزی
  • هیدروژن مایع در تحقیقات سرما شناسی مانند مطالعات ابررسانایی بکار می رود.
  • تریتیوم که در رآکتورهای اتمی تولید می شود در ساخت بمبهای هیدروژنی مورد استفاده قرار می گیرد.
  • هیدروژن چهارده و نیم بار از هوا سبکتر است و سابقا بعنوان عامل بالا برنده در بالونها و کشتیهای هوایی مورد استفاده قرار می گرفت تا وقتیکه فاجعه هیندنبرگ ثابت کرد که استفاده از این گاز برای این منظور بسیار خطرناک است.
  • دوتریوم بعنوان یک کند کننده جهت کاهش حرکت نوترونها در فعالیت های هسته ای مورد استفاده قرار می گیرد، و ترکیبات دوتریوم در شیمی و زیست شناسی در مطالعات تاثیرات ایزوتوپ، مورد استفاده وافع می شوند.
  • تریتیوم که یک ایزوتوپ طبقه بندی شده در علوم زیست شناسی است که بعنوان یک منبع تشعشع در رنگهای نورانی کاربرد دارد.


هیدروژن می تواند در موتورهای درون سوز  بجای  بنزین -سوخته شود و در برهه کوتاهی اتومبیلهایی با سوخت هیدروژنی توسط شرکت
Chrysler-BMW تولید شدند. پیل های سوختی هیدروژنی، بعنوان راه کاری برای تولید توان بالقوه ارزان و بدون آلودگی، مورد توجه قرار گرفته است.

تاریخچه

هیدروژن (فرانسوی) به معنی سازنده آب و واژه یونانی hudôr یعنی "آب" و gennen یعنی ("تولید کننده") برای اولین بار در سال 1776 بوسیله هنری کاوندیش بعنوان یک ماده مستقل شناخته شده، آنتونی لاوازیه نام هیدروژن را برای این عنصر انتخاب کرد.

پیدایش

هیدروژن فراوانترین عنصر در جهان است بطوریکه 75% جرم مواد طبیعی از این عنصر ساخته شده و بیش از 90% اتمهای تشکیل دهنده آنها اتم های هیدروژن است.
این عنصر به مقدار زیاد و به وفور در ستارگان و سیارات غولهای گازی یافت می شود. به نسبت فراوانی زیاد آن در جاهای دیگر، هیدروژن در اتمسفر زمین بسیار رقیق است(1 ppm برحسب حجم). متعارف ترین منبع برای این عنصر در زمین آب است که از دو قسمت هیدروژن و یک قسمت اکسیژن (O 2 H ) ساخته شده است.
منابع دیگر عبارتند از بیشترین اشکال مواد آلی که در اندام تمام موجودات زنده شناخته شده وجود دارند، زغال،سوخت فسیلی و گاز طبیعی. متان (4 CH)، که یکی از محصولات فرعی فساد ترکیبات آلی است که اهمیت منابع آن رو به افزایش است.
هیدروژن از چندین راه مختلف بدست می آید، عبور بخار از روی کربن داغ، تجزیه هیدروکربن بوسیله حرارت، واکنش هیدروکسید سدیم یا پتاسیم بر آلومینیوم، الکترولیز آب یا از جابجائی آن در اسیدها توسط فلزات خاص.
هیدروژن تجاری در حجمهای زیاد معمولا بوسیله تجزیه گاز طبیعی تولید می شود.

ترکیبات

هیدروژن سبک ترین گازها با اکثر عناصر ترکیب شده و ترکیبات مختلف را بوجود می آورد. هیدروژن دارای عدد الکترونگاتیویته 2.2 است پس هیدروژن هنگامی ترکیبات را می سازد که عناصر غیر فلزی تر و عناصر فلزی تری وجود داشته باشند. در این حالت(غیر فلزی) تشکیل دهنده ها هیدریدها نامیده می شوند، که هیدروژن یا بصورت یونهای H- یا بصورت حل شده در عنصر دیگر وجود خواهد داشت (مانند هیدرید پالادیوم). در حالت دوم (ترکیب با فلز) هیدروژن تمایل برای تشکیل پیوند کووالانسی دارد، چون یونهای + H بصورت یک اتم عریان فاقد الکترون در می آیند بنابراین تمایل شدیدی به جذب الکترونها به سمت خود داردند. هر دوی اینها تولید اسید می کنند. لذا حتی در یک محلول اسیدی می توان یونهایی مثل (  O  3  H مثبت) را دید که گویی پروتونها به جایی محکم به چیزی چسبیده اند.
هیدروژن با اکسیژن ترکیب شده و تولید آب می کند،  که در این واکنش مقدار زیادی انرژی را بصورتی آزاد می کند که، باعث انفجار در هوا میگردد. به اکسید دوتریوم یا O 2 D ، که همانطوریکه  اشاره شد معمولا آب سنگین گفته می شود. همچنین هیدروژن با کربن یک سری ترکیبات گستردهای را بوجود می آورد. بخاطر ارتباط این ترکیبات با چیزهای زنده، این ترکیبات را ترکیبات آلی می نامند، و به مطالعه خصوصیات این ترکیبات شیمی آلی گفته می شود.

حالتها

در شرایط عادی گاز هیدروژن ترکیبی از دو نوع متمایز مولکول است که با هم از نظر جهت چرخش الکترونها و هسته تفاوت دارند. این دو شکل به نام ارتو- و پارا- هیدروژن معروفند. (این مورد با ایزوتوپها فرق می کند به پاراگراف بعد توجه کنید.) در شرایط استاندارد هیدروژن معمولی ترکیبی از 25% شکل پاراو 75% شکل ارتو است. شکل ارتو را نمی توان بصورت حالت خالص آن تهیه کرد. این دو مدل هیدروژن از نظر انرژی با هم متفاوتند که این مسئله موجب می گردد، تا خصوصیات فیزیکی آنها کمی متفاوت باشد. مثلا نقطه ذوب و جوش پاراهیدروژن تقریبا 0.1 K ° پائین تر از ارتوهیدروژن است. (به اصطلاح شکل عادی.)

خواص ایزوتوپها ی  هیدرژن

پروتیوم ، معمولی ترین ایزوتوپ هیدروژن فاقد نوترون است گرچه دو ایزوتوپ دیگر به نام دوتریوم دارای یک نوترون و تریتیوم رادیو اکتیویته دارای دو نوترون، وجود دارند. دو ایزوتوپ پایدار هیدروژن پروتیوم(H-1) و دوتریوم(D ، H-2) می باشند. دوتریوم شامل 0.0184-0.0082% درصد کل هیدروژن است «IUPAC)؛ نسبتهای دوتریوم به پروتیوم با توجه به استاندارد مرجع آب VSMOW اعلام میگردد. تریتیوم(T یا H-3)، یک ایزوتوپ رادیواکتیو دارای یک پرتون و دو نوترون می باشد. هیدروژن تنها عنصری است که ایزوتوپ های آن اسمی مختلفی دارند.

هشدارها

هیدروژن گازی است با قدرت اشتعال فوق العاده زیاد. این گاز همچنین به شدت با کلر و فلوئور واکنش نشان می هد. O 2 D ، یا آب سنگین برای بسیاری از گون
ادامه مطلب

+ نوشته شده در ۲۳/۵/۱۳۸۹ساعت ۱۴:۵۴ توسط babak vaziry دسته : | نظر(0)

 

next
Home
Back

تغييرات انرژي دروني دستگاه از رابطه زير به دست مي‌آيد.                                                                             

در روابط بالا T برحسب كلوين مي‌باشد. به طور مشخص در يك فرآيند هم دما، تغييرات انرژي دروني به سبب ثابت بودن دماي گاز، صفر خواهد بود.

مثال: تغييرات انرژي دروني در دو مول گاز تك اتمي را كه از دماي به دمای مي‌رسد محاسبه نماييد.

قانون اول ترموديناميك

قانون اول ترموديناميك در اصل به بررسي كميت در فرآيند‌هاي ترموديناميكي مي‌پردازد. اين قانون بيان مجدد اصل پايستگي انرژي مي‌باشد. بنابراين طبق اين قانون داريم:

كه در آن Q گرماي داده شده به دستگاه و W كار داده شده به دستگاه و تغييرات انرژي دروني دستگاه يا سيستم مي‌باشد.

در يك فرآيند ترموديناميكي بين سيستم و محيط، كار و گرما مبادله مي‌شود و اين تبادل كار و گرما باعث تغيير خواص ترموديناميكي مي‌شود. به طور قراردادي در فرآيند‌هاي ترموديناميكي:

1-      كار داده شده به سيستم مثبت است0

2-       كار گرفته شده از سيستم منفي است.

3-       گرماي داده شده به سيستم مثبت است.

4-       گرماي گرفته شده از سيستم منفي است.

15

مثال: اگر در يك توربين بخار مقدار گرماي داده شده به توربين  20J و كار گرفته شده از آن  15J باشد، تغييرات انرژي دروني توربين چقدر است؟

پاسخ:                                       

تمرين: اگر مقدار گرماي داده شده به يك دستگاه  و تغييرات انرژي دروني آن  باشد، دستگاه چه ميزان كار انجام مي‌دهد؟

پاسخ: 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000

 

يخچالها

در يخچالها براي سرد نگهداشتن مواد غذايي از سرماي حاصل از تبخير استفاده مي شود. ماده‌اي به نام فرئون به وسيله يك پمپ به داخل لوله‌هاي قسمت يخساز يخچال برده مي‌شود و در داخل لوله به بخار تبديل مي شود.

تصویر یخچال

مراحل انجام شده در يخچال براي سرد نگه داشتن اشياء به ترتيب زير مي‌باشد

در مرحله 1: فرئون به صورت گاز است كه توسط پمپ بالا برده مي‌شود.

در مرحله 2: فرئون متراكم شده و به صورت مايع در مي‌آيد.

در مرحله3: مايع فرئون از طريق يك دريچه وارد لوله‌هاي داخل يخچال كه قسمت يخساز را احاطه كرده‌اند، مي‌شود.

در قسمت 4: مايع فرئون بخار مي‌شود و گرماي لازم را از فلز و محتويات يخچال مي‌گيرد. سپس بخار توسط پمپ به قسمت 1 مكيده مي‌شود و دوباره در مسير قبلي حركت مي‌كند. در واقع، گرماي نهان فرئون توسط پره‌هاي خنك كننده‌اي كه پشت يخچال قرار دارند به هواي بيرون داده مي‌شود.

كار در فرآيند آرماني

در داخل سيلندر، گازي با فشار و حجم موجود است. در اين حالت نيرويي كه گاز به پيستون وارد مي‌كند، بصورت زير است.

چون سيستم در حال تعادل است.

مي‌خواهيم سيستم را متراكم كنيم و براي اينكه فرآيند متراكم نكردن بصورت آرماني انجام شود، بايد به آرامي نيروي F را زياد كنيم. 

پيستون به اندازه dm به سمت چپ حركت مي‌كند.

در اين حالت تكار انجام شده براي اين جابجايي كوچك برابر خواهد بود با:

در اين حالت كار بر روي سيستم انجام شده است و كار انجام شده روي سيستم طبق قرار دارد مثبت در نظر گرفته مي‌شود. چون در طول فرآيند  است، از رابطه كار منفي بدست مي‌آيد.

16

ممكن است در يك سيستم انواع گوناگون تغييرات روي دهند. مثلا، سيستم مي‌تواند گرما بگيرد، و در همان حال حجم، فشار، يا دماي آن ثابت بماند. همچنين، سيستم مي‌تواند از نظر گرمايي، منزوي باشد. چنان كه امكان تبادل گرما وجود نداشته باشد و در همان حال ميزان دما، حجم، يا فشار آن تغيير كند. نامگذاري زير در فيزيك، و نيز در شيمي و زيست‌شناسي كاربرد وسيعي دارد.

همدما: (فرايندي را كه در طول آن دماي سيستم ثابت بماند، همدما مي‌ناميم.)

هم حجم: (فرايندي را كه در طول آن حجم سيستم ثابت بماند، هم حجم مي ناميم. )

همفشار: (فرايندي را كه در طول آن فشار سيستم ثابت بماند، همفشار مي‌ناميم.)

بي‌دررو: (فرايندي را كه سيستم در طول آن گرمايي با محيط (بيرون) مبادله نكند، بي‌دررو مي‌ناميم.)

فرآيند هم حجم

در فرآنيد هم حجم، حجم گاز در طي فرآيند ثابت است.

چون است كار انجام شده در اين فرآيند برابر صفر است.

17

در فرآيند هم حجم دو حالت ممكن است رخ دهد:

1) گرماي Q به سيستم داده شود: در اين حالت، انرژي دروني و دما زياد مي‌شود و كار سيستم صفر است.

2) گرمای Q از سيستم گرفته شود: در اين حالت انرژي دروني و دما كاهش مي‌يابد و كار سيستم صفر است.

اگر حجم دستگاه در حين تحول ترموديناميكي ثابت بماند، فرآيند به صورت هم حجم صورت گرفته است. در فرآيند هم حجم سيستم و محيط فقط با يكديگر مبادله گرما انجام مي‌دهند. و كار انجام شده توسط محيط  سيستم ودر اين فرآيند صفر است.                                                                             

گرماي ويژه گاز در حجم ثابت: مقدار گرمايي است كه در حجم ثابت به يكاي جرم داده مي‌شود تا دماي آن يك درجه كلوين بالا رود. واحد گرماي ويژه در حجم ثابت، ژول بر كيلو‌گرم درجه كلوين مي باشد.

با توجه به تعريفي كه براي گرماي ويژه گاز در حجم ثابت CV داده شد، ملاحظه مي‌شود كه گرمايي كه لازم است تا دماي m كيلو‌گرم از گازي را در حجم ثابت به اندازه در جه كلوين بالا ببرد، از رابطه روبرو بدست مي‌آيد.  

ظرفيت گرمايي مولي در حجم   ثابت : مقدار گرمايي است كه در حجم ثابت به يك مول از يك گاز داده مي‌شود تا دماي آن يك درجه كلوين بالا رود. واحد ظرفيت گرمايي مولي در حجم ثابت CMV در دستگاه SI ژول بر مول درجه كلوين است.

گرماي لازم براي اينكه دماي n مول گاز در حجم ثابت به اندازه  درجه كلوين و يا سانتيگراد بالا برود از رابطه زير بدست مي‌آيد.        

جدول زير ظرفيت گرمايي مولي در حجم ثابت را براي گاز تك اتمي، دو اتمي و چند اتمي نشان مي‌دهد.

ظرفيت گرمايي مولي در حجم ثابت CMV

چند اتمي مانند  CO2

دو اتمي مانند  O2

تک اتمي مانند He

تصویر کپسول گاز

با توجه به تعريف ظرفيت گرمايي ويژه در حجم ثابت و ظرفيت گرمايي مولي در حجم ثابت ، مي‌توانيم رابطه‌اي ساده بين پيدا كنيم. براي اين كار از مساوي قرار دادن دو رابطه داده شده براي گرماي مبادله شده در حجم ثابت استفاده مي‌نمائيم.

انرژي دروني گاز كامل تك اتمي  است. بنابراين در فرآيند با حجم ثابت، مقدار گرماي مبادله شده وقتي كه گاز از حالت اوليه به حالت نهايي   مي‌رسد، از رابطه زير محاسبه مي‌شود:

بنابراين اگر در فرآيند هم حجم، فشار گاز افزايش پيدا كند، گاز از محيط گرما گرفته است و اگر فشار گاز كم شود گاز به محيط گرما داده است.

تمرين: مقدار گرماي گرفته شده در جدول زير را كامل كنيد.

nT1T2Qنوع گاز
2mol0000000000000000تك اتمي
10mol0000000000000000تك اتمي
10mol0000000000000000دو اتمي
10mol0000000000000000دو اتمي

18

 |+| نوشته شده در  یکشنبه شانزدهم اردیبهشت 1386ساعت 11:40  توسط بابک وزیری  |  نظر بدهید

 

next
Home
Back

تغييرات انرژي دروني دستگاه از رابطه زير به دست مي‌آيد.                                                                             

در روابط بالا T برحسب كلوين مي‌باشد. به طور مشخص در يك فرآيند هم دما، تغييرات انرژي دروني به سبب ثابت بودن دماي گاز، صفر خواهد بود.

مثال: تغييرات انرژي دروني در دو مول گاز تك اتمي را كه از دماي به دمای مي‌رسد محاسبه نماييد.

قانون اول ترموديناميك

قانون اول ترموديناميك در اصل به بررسي كميت در فرآيند‌هاي ترموديناميكي مي‌پردازد. اين قانون بيان مجدد اصل پايستگي انرژي مي‌باشد. بنابراين طبق اين قانون داريم:

كه در آن Q گرماي داده شده به دستگاه و W كار داده شده به دستگاه و تغييرات انرژي دروني دستگاه يا سيستم مي‌باشد.

در يك فرآيند ترموديناميكي بين سيستم و محيط، كار و گرما مبادله مي‌شود و اين تبادل كار و گرما باعث تغيير خواص ترموديناميكي مي‌شود. به طور قراردادي در فرآيند‌هاي ترموديناميكي:

1-      كار داده شده به سيستم مثبت است0

2-       كار گرفته شده از سيستم منفي است.

3-       گرماي داده شده به سيستم مثبت است.

4-       گرماي گرفته شده از سيستم منفي است.

15

مثال: اگر در يك توربين بخار مقدار گرماي داده شده به توربين  20J و كار گرفته شده از آن  15J باشد، تغييرات انرژي دروني توربين چقدر است؟

پاسخ:                                       

تمرين: اگر مقدار گرماي داده شده به يك دستگاه  و تغييرات انرژي دروني آن  باشد، دستگاه چه ميزان كار انجام مي‌دهد؟

پاسخ: 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000

 

يخچالها

در يخچالها براي سرد نگهداشتن مواد غذايي از سرماي حاصل از تبخير استفاده مي شود. ماده‌اي به نام فرئون به وسيله يك پمپ به داخل لوله‌هاي قسمت يخساز يخچال برده مي‌شود و در داخل لوله به بخار تبديل مي شود.

تصویر یخچال

مراحل انجام شده در يخچال براي سرد نگه داشتن اشياء به ترتيب زير مي‌باشد

در مرحله 1: فرئون به صورت گاز است كه توسط پمپ بالا برده مي‌شود.

در مرحله 2: فرئون متراكم شده و به صورت مايع در مي‌آيد.

در مرحله3: مايع فرئون از طريق يك دريچه وارد لوله‌هاي داخل يخچال كه قسمت يخساز را احاطه كرده‌اند، مي‌شود.

در قسمت 4: مايع فرئون بخار مي‌شود و گرماي لازم را از فلز و محتويات يخچال مي‌گيرد. سپس بخار توسط پمپ به قسمت 1 مكيده مي‌شود و دوباره در مسير قبلي حركت مي‌كند. در واقع، گرماي نهان فرئون توسط پره‌هاي خنك كننده‌اي كه پشت يخچال قرار دارند به هواي بيرون داده مي‌شود.

كار در فرآيند آرماني

در داخل سيلندر، گازي با فشار و حجم موجود است. در اين حالت نيرويي كه گاز به پيستون وارد مي‌كند، بصورت زير است.

چون سيستم در حال تعادل است.

مي‌خواهيم سيستم را متراكم كنيم و براي اينكه فرآيند متراكم نكردن بصورت آرماني انجام شود، بايد به آرامي نيروي F را زياد كنيم. 

پيستون به اندازه dm به سمت چپ حركت مي‌كند.

در اين حالت تكار انجام شده براي اين جابجايي كوچك برابر خواهد بود با:

در اين حالت كار بر روي سيستم انجام شده است و كار انجام شده روي سيستم طبق قرار دارد مثبت در نظر گرفته مي‌شود. چون در طول فرآيند  است، از رابطه كار منفي بدست مي‌آيد.

16

ممكن است در يك سيستم انواع گوناگون تغييرات روي دهند. مثلا، سيستم مي‌تواند گرما بگيرد، و در همان حال حجم، فشار، يا دماي آن ثابت بماند. همچنين، سيستم مي‌تواند از نظر گرمايي، منزوي باشد. چنان كه امكان تبادل گرما وجود نداشته باشد و در همان حال ميزان دما، حجم، يا فشار آن تغيير كند. نامگذاري زير در فيزيك
ادامه مطلب

+ نوشته شده در ۲۳/۵/۱۳۸۹ساعت ۱۴:۵۰ توسط babak vaziry دسته : | نظر(0)

+ نوشته شده در ۲۳/۵/۱۳۸۹ساعت ۱۴:۴۷ توسط babak vaziry دسته : | نظر(0)

تستهاي فصل اول

صوت

1- اگر صوت از آب وارد هوا شود:

  1) بسامد آن افزايش مي‏يابد                     2) بسامد آن كاهش مي‏يابد

  3) طول موج آن افزايش مي‏يابد   4) طول موج آن كاهش مي‏يابد.

2- تار مرتعشي به طول يك متر، 2 گرم جرم دارد . اين تار با نيروي N20 كشيده مي‏شود . اگر در طول تار فقط يك شكم توليد شود بسامد تار برابر است با:

  1)Hz25          2)Hz50          3)Hz100         4)Hz200

3- در يك لوله صوتي باز بطول 45 سانتي متر، هم آهنگ سوم ايجاد شده است . فاصله دو گره متوالي چند سانتي متر است ؟

  1)5/7           2)15            3)30            4)5/22

4- بوسيلة يك بلندگو، كداميك از عوامل فيزيكي صوت تقويت مي‏شود؟

  1) دامنه       2) سرعت        3) طول موج     4) فركانس

5- در هواي درون يك لوله صوتي بسته به هنگام ارتعاش ، دو گره توليد شده است . طول  اين لوله در اين حالت، چند برابر طول موج صوت حاصل است ؟

  1)            2)            3) 2            4) 3

6- دو تار مرتعش داريم كه قطر اولي دو برابر قطر دومي است، ولي طول و جنس و نيروي كشش هر دو يكسان است . نسبت بسامد صوت اصلي حاصل از تار اول به بسامد صوت اصلي حاصل از تار دوم برابر است با:

  1)2             2)           3)            4)

7- در يك لوله صوتي باز، به هنگام توليد صوت سه گره و چهار شكم توليد شده است . فاصلة دو گره متوالي از هم 50 سانتي‌متر مي‏باشد . طول لوله چند سانتي متر است ؟

  1)200           2)150           3)125           4)100

8- اگر در يك لوله صوتي بسته به هنگام توليد صوت 3 گره وجود داشته باشد، هماهنگ چندم صوت اصلي خود را توليد كرده است ؟

  1) دوم         2) سوم         3) پنجم        4) هفتم

9- سرعت انتشار صوت در گازها، به يكي از عوامل زير بستگي ندارد . آن عامل كدام است ؟

  1) تعداد اتم هاي موجود در يك مولكول گاز        2)جنس گاز

  3) دما                        4) فشار

10-طول لوله‏ صوتي بسته‏اي 9/0 متر و در آن 2 گره وجود دارد . طول موج صوت حاصل از آن چند متر است ؟

  1)9/0           2)45/0          3)2/1           4)8/1

11-دو سيم هم جنس با قطر مقطع برابر به طول‏هاي  داراي صوت اصلي هم فركانس مي‏باشند. نسبت نيروي كشش سيم اول به نيروي كشش سيم دوم يعني  برابر است با :

  1)           2)           3)          4)

12-سرعت انتشار صوت در يك گاز دو اتمي 1400 متر بر ثانيه و در گاز دو اتمي ديگري در همان دما برابر 350 متر بر ثانيه است . جرم مولكولي گاز دوم چند برابر جرم مولكولي گاز اول است ؟

  1)4             2)8             3)16            4)32

13-طول لولة صوتي بازي، دو برابر طول يك لوله صوتي بسته است . هر دو لوله دومين صوت خود را توليد مي‏كنند ، نسبت فركانس صوت لولة بسته به فركانس صوت لوله باز كدام است ؟

  1)            2)            3)            4) 3

14-سرعت انتشار ارتعاشات عرضي در طول يك تار مرتعش با قطر مقطع تار چه نسبتي دارد ؟

  1) عكس         2) عكس با مجذور آن              3) عكس با جذر آن    4) مستقيم

15-سرعت انتشار صوت در هوا، به كداميك از كميت‏هاي زير بستگي دارد؟

  1) دماي هوا    2) شدت صوت     3) فركانس صوت  4) فشار هوا

16-در طول لولة صوتي بازي به هنگام توليد صوت 4 شكم تشكيل شده است . اگر طول لوله 75 سانتي متر و سرعت انتشار صوت در هواي داخل لوله m/s340 باشد، فركانس صوت لوله چند هرتز است ؟

  1)300           2)400           3)680           4)800

17-طول لولة صوتي بازي 2 برابر طول يك لولة صوتي بسته است ، اگر هر دو لوله صوت اول خود را توليد كنند، فركانس صوت لوله باز چند برابر فركانس صوت لوله بسته است؟

  1)            2) 1            3) 2            4) 4

18-سيمي به طول L و به جرم m با نيروي F و سيم ديگري به طول L2 و جرم  با نيروي F4 كه بين دو نقطة ثابت كشيده شده‏اند، مرتعش مي‏شوند . سرعت انتشار امواج عرضي در سيم دوم چند برابر سرعت انتشار در سيم اول است ؟

  1)2             2)4             3)8             4)16

19-دو صوت با فركانس هاي متفاوت در يك نقطه توليد و در هوا منتشر مي‏شوند . طول موج آنها در هوا :

  1) باهم برابر است                             2) متناسب با جذر فركانس آنهاست

  3) متناسب با فركانس آنهاست                     4) متناسب با عكس فركانس آنهاست

20-اگر دامنة ارتعاشات يك منبع ارتعاش دو برابر شود ، سرعت انتشار امواج در محيط چه تغييري مي‏كند؟

  1) تغيير نمي‏كند  2) نصف مي‏شود   3) دو برابر مي‏شود    4) چهار برابر مي‏شود

21-فركانس صوت اصلي لوله صوتي بازي با فركانس سومين صوت يك لوله بسته برابر است . نسبت طول لوله صوتي باز به طول لولة‌صوتي بسته كدام است ؟

  1)            2)            3) 3            4) 5

22-تار مرتعشي به طول يك متر ، صوتي به فركانس 300 هرتز توليد مي‏كند . اگر نيروي كشش تار 100 نيوتن و در طول آن 4 گره وجود داشته باشد ، جرم تار چند گرم است ؟

  1)5/1           2)5/2           3)3             4)5

23-امواج حاصل از يك منبع ارتعاشي در آب با سرعت 1540 متر بر ثانيه و در هوا با سرعت 350 متر بر ثانيه منتشر مي‏شود. اگر طول موج اين امواج در آب 11 متر باشد ، طول موج آنها در هوا چند متر است ؟

  1)5/2           2)4/4           3)11            4)4/48

24-اگر نيروي كشش يك تار مرتعش را چهار برابر و طول تار را نصف كنيم ، فركانس صوت اصلي آن چند برابر مي‏شود؟

  1)1             2)2             3)4             4)8

25-يك سر طنابي به طول 2 متر و به جرم 64 گرم به نقطه‏اي  بسته شده است و سر ديگر آن با نيروي 500 نيوتن كشيده مي‏شود . سرعت انتشار امواج عرضي در اين طناب چند متر بر ثانيه است ؟

  1)8/7           2)        3)6/15          4)125

26-طول دو لوله صوتي باز و بسته باهم برابر است. اگر هنگام توليد صوت در طول هر يك دو گره تشكيل شود ، نسبت فركانس صوت لولة باز به فركانس صوت لوله بسته كدام است؟

  1)            2)            3)            4)

27-اگر طول و نيروي كشش تارمرتعشي هر يك نصف شود فركانس صوت اصلي آن چند برابر مي‏شود؟

  1)           2)           3)            4)

28-كداميك از مطالب زير در مورد پديدة دوپلر كاملتر است ؟

  1) در اثر حركت نسبي منبع صوت و شنونده بسامد صوت زياد مي‏شود.

  2) در اثر حركت نسبي منبع صوت و شنونده بسامد صوت كم مي‏شود.

  3) وقتي كه منبع صوتي و شنونده از هم دور شوند بسامد صوت براي شنونده افزايش مي‏يابد.

  4) وقتي كه منبع صوتي و شنونده به هم نزديك مي‏شوند بسامد صوت براي شنونده افزايش مي‏يابد.

29-بسامد صوت دوم يك لولة صوتي بسته 300 هرتز است . بسامد صوت سوم اين لوله در همان شرايط چند هرتز است؟

  1)450           2)500           3)600           4)900

30-در طول تار مرتعشي به هنگام توليد صوت 3 گره موجود است . اگر نيروي كشش تار را 4 برابر كنيم و باز هم تار ، صوتي با همان فركانس توليد كند در اين صورت درطول تار چند گره خواهد بود ؟

  1)2             2)3             3)4             4)5

31-اگر هوا فقط از اكسيژن تشكيل شده بود ، سرعت صوت در آن نسبت به حالت فعلي چگونه بود؟

  1)بيشتر         2) بدون تغيير   3) كمتر         4) كمتر يا بيشتر

32-بسامد صوت اصلي يك تار مرتعش  است . اگر نيروي كشش تار 2 برابر شود ، فركانس دومين هماهنگ آن چند  است ؟

  1)           2)          3)           4)

33-فركانس دو صوت متوالي لوله صوتي بسته‏اي 300 و 420 هرتز است . اين صوتها چندمين هماهنگ صوت اصلي‏اند؟

  1)1و3           2)3و5           3) 5و7          4) 3و7

34-در فاصلة2 متري از يك منبع صوتي نقطه‏اي شكل، صوت با شدت معيني شنيده مي‏شود. چند متر ديگر از منبع صوتي در همان راستاي اوليه دور شويم تا صوت5 بار ضعيف‏تر از محل اول شنيده شود؟

  1)4/2           2)3             3)4             4) 4/4

35-كداميك از مطالب زير صحيح است ؟

  1) صداي پنجم لوله صوت بسته ، هماهنگ سوم صوت اصلي آن است.

  2) صداي سوم لوله صوتي بسته ، هماهنگ سوم صوت اصلي آن است.

  3) سومين صوت لوله صوتي بسته ، هماهنگ پنجم صوت اصلي آن است.

  4) لوله صوتي بسته تمام هماهنگ هاي فرد و زوج صوت اصلي را توليد مي‏كند.

36-بسامد صوت اصلي يك لوله صوتي بسته  و طول موج آن است . اگر بر شدت دميدن بيفزاييم و 2 گره ديگر در لوله توليد شود، بسامد و طول موج جديد به ترتيب چند  و چند  است ؟

  1)  و3        2)3و          3)  و5        4)5و

37-يك منبع صوتي با سرعت V و شخصي از فاصله d با همان سرعت بدنبال آن در حركت است . در اين صورت مي‏توان گفت شخص مزبور:

  1) صدا را با فركانس نصف صوت منبع مي‏شنود       2) صدا را با همان فركانس منبع مي‏شنود

  3) صدا را با فركانس دوبرابر فركانس منبع دريافت مي‏كند    4) صداي منبع را نمي‏شنود

38-بسامدصوت سوم تاري با نيروي كشش F برابر Hz 450 است . بسامد صوت اصلي آن با نيروي كشش F4چند هرتز مي‏شود؟

  1)150           2)450           3)300           4)600

39-فركانس صوت اصلي يك لوله صوتي باز و يك لوله صوتي بسته هر كدام HZ600 است . اگر اين دو لوله را به انتهاي هم وصل كرده و لوله صوتي بسته بلندتري درست كنيم ، فركانس صوت اصلي آن چند هرتز مي‏شود؟

  1)200           2)300           3)1200          4)1800

40-سرعت صوت در ئيدروژن 27 درجه سانتي‏گراد برابر سرعت صوت در اكسيژن  درجه سانتي گراد است . در اين صورت كدام است ؟

  1)54            2)327           3)627           4)654

41-فركانس صوت دوم لوله بازي با فركانس هم آهنگ سوم لوله بسته‏اي برابر است . نسبت طول لوله بسته به طول لوله باز كدام است؟

  1)            2)            3)            4)

42-فركانس صوت اصلي لوله صوتي بسته‏اي  است. اگر لوله را از وسط بريده و به دو لوله هم طول، يكي باز و ديگري بسته، تبديل كنيم و فركانس هاي صوت اصلي اين دو لوله را به ترتيب  و  بناميم چه رابطه اي بين  و  و  برقرار است؟

  1)     2)     3)     4)

43-اگر دماي مطلق گازي دوبرابر شود، سرعت انتشار صوت در آن چند برابر مي‏شود؟

  1)دو برابر     2) نصف         3)            4)  

44-سرعت انتشار صوت در هواي صفر درجه سانتيگراد بر حسب متر بر ثانيه تقريباً برابر است با.

  1)340           2)325           3)331           4) 360

45-سرعت انتشار صوت در هواي 20 درجه سانتي گراد برحسب متر بر ثانيه برابر است با :

  1)340           2)2/337         3) 349          4) 343

46-اگر در دماي ثابت فشار گاز 4 برابر شود ، سرعت انتشار صوت در آن چند برابر مي‏شود؟

  1)1             2)2             3)4             4)

47-سرعت انتشار صوت در هواي 27 درجه سانتي گراد 350 متر بر ثانيه مي‏باشد . سرعت انتشار صوت در هواي 327 درجه سانتي گراد برحسب متر بر ثانيه برابر است با :

  1)700           2)350           3) 350       4) 175

48-اگر ئيدروژن موجود در هوا را خارج نمائيم ، سرعت انتشار صوت در آن :

  1) زياد مي‏شود  2) كم مي‏شود    3) ثابت مي‏ماند 4) ممكن است كم يا زياد شود

49-كدام جمله درست است؟

  1) سرعت انتشار صوت در جامدات كم‏تر از مايعات است.

  2) سرعت انتشار صوت در جامدات بيشتر از مايعات است.

  3) سرعت انتشار صوت در مايعات كم‏تر از گازها است.

  4) سرعت انتشار صوت در جامدات و مايعات كم‏تر از گازها است.

50-اگر دامنه نوسان يك منبع صوتي سه برابر شود ، شدت صوت حاصل از آن چند برابر مي‏شود؟

  1)9             2)16            3)3             4)2

51-اگر فاصلة شنونده تا منبع صوتي دو برابر شود، شدت صوت چند برابر مي‏شود؟

  1)2             2)4             3)            4)

52-اگر دامنه نوسان يك منبع صوت 5 برابر و فاصله منبع صوت تا شنونده نصف شود ، شدت صوت چندبرابر مي‏شود؟

  1)10            2)100           3)           4)

53-شدت صوتي 0001/0 ميكرووات بر متر مربع مي‏باشد. تراز شدت اين صوت بر حسب دسي‏بل برابر است با :

  1) 10           2) 100          3) 20           4) 200

54-تفاضل تراز شدت دو صوت 20 دسي‌بل است. نسبت شدت دو صوت به يكديگر برابر است با :

  1) 100          2) 10           3) 20           4) 200

55-دامنه نوسان منبع A ده برابر دامنه نوسان منبع B و فاصلة منبع A تا شنونده  فاصله منبع B تا همان شنونده است. تفاضل تراز شدت صوت‏دو منبعA و B برحسب‏دسي بل برابر است با :

  1) 40           2) 20           3) 10           4) 0

56-اگر دامنه ارتعاش يك منبع صوت دو برابر و دماي مطلق محيط انتشار 4 برابر شود، سرعت انتشار صوت در محيط چند برابر مي‏شود؟

  1) 2            2) 4            3) 8            4) 16

57-تار مرتعشي به طول 5/0 متر و جرم 2 گرم با نيروي 40 نيوتن كشيده شده است. بسامد صوت اصلي تار بر حسب هرتز برابر است با :

  1) 200          2) 100          3) 400          4) 500

58-اگر قطر تار مرتعشي نصف شود، سرعت انتشار ارتعاشات عرضي تار، چند برابر مي‏شود؟

  1)            2)            3) 2            4)

59-بسامد صوت اصلي تار مرتعش Hz100 است. اگر طول تار 4 برابر شود بسامد صوت اصلي تار جديد بر حسب هرتز برابر است با :

  1) 25           2) 50           3) 5/12         4) 400

60-تار مرتعشي بين دو نقطه كشيده شده است. بسامد صوت اصلي آن
ادامه مطلب

+ نوشته شده در ۲۳/۵/۱۳۸۹ساعت ۱۴:۴۴ توسط babak vaziry دسته : | نظر(0)

  1. کمیت های  تانسوری  نیز  وجود  دارند  که  مشتاقان  دانش پژوه  در  دروس  دانشگاهی  با  آن  روبرو  خواهند  شد.
  2. برای  دروس  پیش  دانشگاهی  شما  عزیزان  فقط  باید  دو  کمیت  نرده ای  و برداری  را  به  خاطر  بسپارید.
  3. کمیت های  نرده ای را  کمیت  های عددی-اسکالر نیز  می گویند.
  4. کمیت های  برداری را  نیز  کمیت های وکتوری  می گویند.
 |+| نوشته شده در  یکشنبه یکم مرداد 1385ساعت 19:43  توسط بابک وزیری  |  آرشیو نظرات
گزینه صحیح  عمل  ضرب می باشد٠

شما  می دانید  همیشه  باید  کمیت های  یکسان با  هم جمع  یا  تفریق  شوند  اما  عمل ضرب  می تواند  بین  کمیت های  مختلف باشد و نتیجه  آن  نیز  چیزی  کاملا" متفاوت  باشد  .

بطور  مثال: حاصل ضرب  سرعت در زمان برابر مسافت  خواهد شد.

X=V×t                            واحد زمان ثانیه  است  و  واحد سرعت  متر  بر  ثانیه  اما  واحد مسافت  متر  می باشد.

مثال دیگر:حاصل ضرب  جرم  در  شتاب  برابر کمیت نیرو  است.

(قانون دوم نیوتن)

F=M×a

یکای  جرم  کیلو گرم   - یکای  شتاب  متر  بر  مجذور ثانیه  و یکای نیرو  نیوتن  است.

 |+| نوشته شده در  یکشنبه یکم مرداد 1385ساعت 19:40  توسط بابک وزیری  |  آرشیو نظرات

 

کمیت  های  در  طبیعت  وجود دارند  که  با  داشتن  فقط  مقدار  آنها  نمی  توان  آن ها  را  تعیین  کرد.

بطور  مثال  اگر  به  ما  بگویند  شهری  در  فاصله  200 کیلومتری  از  تهران  است  نمی توان  فهمید  که  منظور  کدام  شهر  است  زیرا  می  تواند  این  شهر  در 200 کیلومتری  غرب-شرق-جنوب و یا  شمال  تهران  باشد  پس  باید  در این  موارد  علاوه بر مقدار  جهت  نیز  تعیین  شود٠.


ادامه مطلب
+ نوشته شده در ۲۳/۵/۱۳۸۹ساعت ۱۴:۴۴ توسط babak vaziry دسته : | نظر(0)

فصل دوم                                                                                      صفحه 21

113-كدام گزينه در مورد حركت تست شماره 112 با فرض آنكه حركت از حال سكون شروع شده باشد ،

درست است؟

1)كندشونده با شتاب ثابت   2)تندشونده با شتاب متغيير  3)كندشونده با شتاب متغيير   4)تندشونده با شتاب متغيير

114-كدام گزينه در مورد حركتي كه معادله سرعت آن در SIبه صورت 12-t4=V است درست است؟

1)تندشونده با شتاب ثابت    2)كندشونده اي كه مي تواند به تندشونده تبديل شود  3) تند شونده با شتاب متغيير    4)كندشونده با شتاب متغيير

115-معادله حركت يك ذره در SIبه صورت t π sin=y است. شتاب متحرك در لحظه s6/1 =t

چند2 ^ m/s است؟

1)2/π                          2)2/ 3π                     3)2/π-                  4)2/3 π-

116-متحركي بدون سرعت اوليه وبا شتاب ثابت روي خط راست شروع به حركت مي كند.جا به جايي متحرك در ثانيه پنجم چند برابرجا به جايي در ثانيه سوم است؟

1)3/5             2)5/9             3)9/25        4)داده هاي مسئله كافي نيست


117-شكل روبرو كه قسمتي از يك سهمي است.نمودار مكان-زمان كدام يك از

1)كنده شونده با شتاب ثابت 2)تند شونده بدون سرعت اوليه

3)ابتدا تند شونده وسپس كند شونده4)ابتدا كند شونده وسپس تند شونده

118-كدا م يك از شكل هاي زير مي تواند نمودار سرعت-زمان  حركت پرتاب در راستاي قائم به طرف بالا در شرايط خلاء باشد؟

1)                2)           3)       4) 

91-دو متحرك بر مسير مستقيم با سرعتهاي m/s8 وm/s12 به طرف هم در حركت هستند.

در لحظه 0=t فاصله آنها از هم 240 متر است. پس از چند ثانيه دو متحرك به هم مي رسند؟

1)30        2)20        )8          4)12

92-دو قطار به طولهاي m60 وm40 به ترتيب با سرعتهاي km/h54و km/h72 به دنبال هم و در يك جهت هستند(مسيرهاي دو قطار مستقيم وموازي يكديگرند).پس چه مدت قطار سريعتر از ديگري

سبقت مي گيرد؟

1)20        2)10        3)8         4)12

93-در مدت سبقت گرفتن قطار دومي (در مسئله قبل) مسافر قطار كندتر چه مدت قطار ديگر را در مقابل خود مي بيند ؟

1)12        2)8         3)10           4)6

94-متحركA با سرعت m/s12 به طرف شمال ومتحرك Bبا سرعتm/s16 به طرف مغرب در حركتند. سرعت متحرك Aنسبت به Bچند m/s ودر چه جهتي است؟

1)16و شمال شرقي      2) 12و شمال شرقي     3)20و جنوب غربي     4)20و شمال شرقي

95-كدام يك از نمودارهاي زير مربوط به حركت يكنواخت مستقيم الخط است؟

4)

t

3)

t

t

2)

1)

t

         X                       V                                  a                            X                                                                                                                                         صفحه 15 -بيان،مكان هندسي نقاطي است كه متحرك در زمانهاي مختلف درآن نقاط قرارميگردد.بيانگر چه كميتي است؟

86-در تست 85 متحرك در چه زماني تغيير جهت مي دهد؟سرعت آن صفر مي باشد.

1)1      2)4      3)7   4)معلومات مسئله كافي نيست

87-در تست 85 در چه مكاني متحرك تغيير جهت مي دهد؟

1)4      2)9      3)9-     4)16-

88-در تست شماره 85مسافت پيموده شده بين دو زمان 1=1tو7=2tچند واحد است؟

1)صفر       2)9      3)18     4)18-

89-در تست شماره 85جا به جايي متحرك بين دوزمان1=1tو7=2tچقدر است؟

1)صفر       2)9      3)18     4)16 

90-اگر متحرك در زمان 1tدر مكان 1xودرزمان 2tدرمكان 2xباشد،جا به جايي متحرك از چه رابطه اي بدست مي آيد؟

1)1x-2x           2)2/2x+1x    3)2x+1x     4)|1x-2              -در تست 75نمودارمكان زمان كدام است؟

  

s))t

s))t

1)        2)        3)        4) 

s))t

s))t


81-نمودار مسافت زمان مربوط به نمودار مكان-زمان شماره1كدام است؟


1)

m))x

        2)        3)        4)

82-نمودار شماره يك نمودار مكان-زمان يك حركت است،نمودار مسافت زمان آن كدام است؟


1)        2)        3)        4)

83-نمودار شماره يك بيانگر نمودار مكان-زمان يك حركت است نمودار مسافت-زمان آن كدام است؟


1)        2)        3)        4)

84-نمودار مسافت زمان يك نو سانگر ساده كدام است؟


1)        2)        3)     4)

85-معادله حركتي بصورت 7+t8-2^t=xاست.اين متحرك در چه زماني در مبداء قرار ميگيرد؟

1)1       2)4       3)7    4)پاسخ هاي 1و3صحيحند

       -رابطه اي كه موقعيت متحرك رادر هر لحظه نسبت به مبداءبيان مي كند چه نام دارد؟

1)تابع زمان      2)معادله حركت    3)عرض جغرافيايي   4)مكان

72-كدام گزينه براي معادله حركت صحيح نيست؟

1)به ازاي يك زمان نمي توان دو مكان داشت       2)معادله حركت درحالت كلي وارون پذير نيست

73-معادله حركتي به صورت cos t2+t^2 +t^2=xاست،مكان اوليه آن كدام است؟ 1)صفر 2)1 3)2 4)3 3)مقادير منفي براي زمان قابل قبول نيست       4)به ازاي يك مكان نمي توان دو زمان

74-كام رابطه نمي تواند معادله يك حركت در طبيعت باشد؟

1)x^2=t                   2)|x|=t                  3)3+x4-2^x=t      4)هر سه مورد

75-معادله حركتي در دستكاه متريك بصورت 1+t2-=xاست،مكان اوليه كدام است؟

1)1       2)1-          3)صفر         4)3-

76-در تست 75مكان متحرك بعد از 2ثانيه چند واحد است؟

1)3       2)3-          3)4       4)4-

77-در تست 75مسافت پيموده شده بعد از2ثانيه چند واحد است؟

1)3       2)4-          3)4       4)صفر

78-در تست بعد كدام نمودار معروف جا به جايي (تغييرمكان)نسبت به زمان است؟

1)1       2)2       3)3       444)4 

79-درتست 80 كدام نمودار معرف مسافت نسبت به زمان است؟

1)1       2)2       3)3       4)4

    

1)مسير حركت        2)مسافت      3)جا به جايي      4)مبداء مختصات

64-موقعيت متحرك رادر هرلحظه نسبت به مبداء             گويند.

1)مكان            2)جا به جايي      3)نيرو             4)سرعت

65-فاطه نقطه شروع حركت تا نقطه پايان حركت را                گويند.

1)مكان            2)جا به جايي      3)مسافت      4)مسير حركت

66-اندازه مسيري را كه متحرك طي مي كند تا از نقطه شروع حركت به نقطه پايان حركت برسد را        گويند.

1)مكان            2)جا به جايي      3)مسافت      4)مسير حركت

67-كدام كميت نمي تواند مقادير منفي رابخودبگيرد؟

1)مكان            2)جا به جايي      3)مسافت      4)سرعت

68-جسمي 30متر به سمت شمال سپس 40متر به سمت غرب حركت مي كند،مسافت پيموده شده چند برابرجا به جايي است؟

1)1          2)4/1                 3)20          4)2

69-ذره اي 4/3محيط دايره اي را طي مي كند مسافت پيموده شده چند برابرجا به جايي است؟

1)3          2)π3                      3)π7/1                    4)1

70-اتومبيلي فاطه بين دو شهر را كه 43كيلو متراست در 2ساعت رفته ودر 3ساعت بازمي گردد،جا به جايي چقدراست؟

1)86     2)43          3)صفر             4)هر عددي مي تواند باشد

                

 |+| نوشته شده در  جمعه سی ام تیر 1385ساعت 18:15  توسط بابک وزیری  |  آرشیو نظرات

صفحه 11

57-كدام شاخه از مكانيك در رابطه با حركت بحث مي كند؟

1)نسبيت  2)سينماتيك                      3)ديناميك                        4)استاتيك

58)نسبيت خاص در رابطه با چه موضوعي بحث مي كند؟

1)سرعتهاي بسيار زياد         2)اثر گرانش            3)ذرات               4)سكون

59) كدم تعريف براي حركت كاملتر است ؟

1)جا به جايي جسم نسبت به مبدأ                      

 2)پيمودن مسافت

3)هرگاه مختصات جسمي نسبت به يك نقطه بنام مبدأ سنجش در مدت زمان مشخص تغيير كند.

4)هرگاه متحرك از نقطه اي به نقطه ديگر منتقل شود.

60-كدام نكته در رابطه با حركت صحيح است؟

1)حركت بدون تعيين مبدأ معني ندارد                 2)سپري شدن زمان باعث حركت مي شود

3)حركت امري نسبي ومقايسه اي است               4)پاسخهاي 1و3 صحيح هستند

61)دو اتومبيل با سرعتهاي 100و100واحد در حركت هستند.سرعت آنها نسبت به هم چقدر است؟

1)200         2)صفر        3) 2 100            4)معلومات مسئله كافي نيست

62)نمودار تغيير مختصات يك جسم به صورت زير است.فاصله دو نقطه AوB كدام است؟   y

X1

Y1  A

1)2/2x+1x  +  2/2y+1y    2)(1x-2x)+(1y-2y)

X2

Y2 B

 3)2^(1-y2y)+2^(1x-2x)  4)2^2y+2^2x  +2^1y+2^1x 


                                                                        X

 |+| نوشته شده در  جمعه سی ام تیر 1385ساعت 18:14  توسط بابک وزیری  |  آرشیو نظرات

فصل دوم                                  صفحه 9

44-جسم كوچكي را ازارتفاع hقائم به بالا پرتاب مي كنيم.اين جسم 3ثانيه بعد باسرعت m/s20به زمين بر خورد مي كند.اگرm/s^210=gباشد،hچندمتر  است؟

1)10          2)15          3)20          4)25

45-جسم كوچكي باسرعت m/s20راقائم به بالا پرتاب مي كنيم.در چند برابري ارتفاع اوج،سرعت آن به m/s15مي رسد،

1)4/3             2)8/7             3)16/9            4)16/4

46-گلوله كوچكي را با سرعت اوليه m/s30در راستاي قائم به بالا مي كنيم.سرعت گلوله در نيمه ارتفاع اوج چند m/sاست؟

1)215             2)15          3)10          4)56

47-گلوله كوچكي را آزادانه رها مي كنيم كه با سرعت m/s10به زمين مي رسد.سرعت گلوله در 9/1ارتفاع سقوط چند m/sاست؟

1)7/10            2)3/10            3)3          4)7

48-گلوله كوچكي ازبالاي زمين رها شده كه پس از 4ثانيه به زمين مي رسد.چند ثانيه پس از شروع حركت 4/1كل مسيرراطي كرده است؟

1)5/1             2)2          3)25/2            4)5/2

49-گلوله كوچكي را با سرعتm/s10قائم به بالا پرتاب ميكنيم.چندئ ثانيه پس از پرتاب آن گلوله ديگري رابا همان سرعت ودرهمان راستا به بالا پرتاب مي كنيم تا در4/3ارتفاع اوج به اولي

برخوردكند؟

1)2          2)5/1             3)25/1            4)1

50-از ارتفاع 80متري بالاي زمين گلوله كوچكي با سرعت افقي m/s30در شرايط خلاء شليك ميشود.اندازه سرعت گلوله در لحظه رسيدن به زمين چند m/sاست؟m/s^2   g

1)30                      2)50                      3)45                      4)60  

 |+| نوشته شده در  پنجشنبه بیست و نهم تیر 1385ساعت 11:54  توسط بابک وزیری  |  آرشیو نظرات

فصل دوم                              &nbs
ادامه مطلب

+ نوشته شده در ۲۳/۵/۱۳۸۹ساعت ۱۴:۳۲ توسط babak vaziry دسته : | نظر(0)