مقدمه : اساسی ترین کاربرد ترمودینامیک در متالوژی فیزیکی پیش بینی حالت تعادل برای یک آلیاژ است . در بررسی های مربوط به دگرگونی های فازی ما همیشه با تغییر سیستم به سمت تعادل روبه رو هستیم. بنابراین ترمودینامیک به صورت یک ابزار بسیار سودمند می تواند عمل کند. باید توجه داشت که ترمودینامیک به تنهایی نمی تواند سرعت رسیدن به حالت تعادل را تعیین کند . 1-تعادل : یک فاز به عنوان بخشی از یک سیستم تعریف می شود که دارای خصوصیات و ترکیب شیمیایی یکنواخت و همگنی بوده و از نظر فیزیکی از دیگر بخشهای سیستم جداشدنی است . اجزای تشکیل دهنده یک سیستم خاص عناصر مختلف یا ترکیب های شیمیایی است که سیستم را بوجود می آورد و ترکیب شیمیایی یک فاز یا یک سیستم را می توان با مشخص کردن مقدار نسبی هر جزء تشکیل دهنده تعیین کرد . به طور کلی دلیل رخداد یک دگرگونی این است که حالت اولیه یک آلیاژ نسبت به حالت نهایی ناپایدارتر است اما پایداری یک فاز چگونه تعیین می شود ؟ این پرسش به وسیله ترمودینامیک پاسخ داده می شود . برای دگرگونی هایی که در دما و فشار ثابت رخ می دهد پایداری نسبی یک سیستم از انرژی آزاد گیبس G آن سیستم مشخص می شود . انرژی آزاد گیبس یک سیستم به صورت زیر تعریف می شود : ( 1-1 ) G=H-TS که H آنتالپی T دمای مطلق و S آنتروپی سیستم است . آنتالپی میزان گنجایش حرارتی سیستم مورد نظر است و به وسیله رابطه زیر بیان می شود. ( 2-1 ) H=E+PV که E انرژی درونی سیستم P فشار و V حجم سیستم است . انرژی درونی مجموع انرژی های پتانسیل و جنبشی اتم های درون یک سیستم است. در جامدات انرژی جنبشی تنها ناشی از حرکت ارتعاشی اتم ها است در حالی که در مایعات و گاز ها انرژی جنبشی افزون بر حرکت ارتعاشی اتم ها انرژی انتقالی و انرژی دورانی اتم ها و مولکول ها و گاز ها انرژی جنبشی افزون بر حرکت ارتعاشی اتم ها انرژی انتقالی و انرژی دورانی اتم ها و مولکول های داخل یک مایع یا گاز را نیز در برمیگیرد . انرژی پتانسیل نیز بر اثر اندرکنش ها یا پیوند بین اتم های درون یک سیستم به وجود می آید . هنگامی که یک دگرگونی یا واکنش رخ می دهد حرارت جذب شده یا حرارت آزاد شده به تغییرات در انرژی درونی سیستم ارتباط پیدا می کند اما تغییرات حرارت تابعی از تغییر حجم سیستم نیز بوده و عبارت PV نمایانگر این موضوع است بنابراین در فشار ثابت تغییرات H نشانگر حرارت جذب شده یا آزاد شده است. هنگامی که یک فاز متراکم (جامد یا مایع) را بررسی می کنیم و عبارت PV در مقایسه با E مقدار بسیار کوچکی است که آن را نادیده می گیرند و .
مقدمه : اساسی ترین کاربرد ترمودینامیک در متالوژی فیزیکی پیش بینی حالت تعادل برای یک آلیاژ است . در بررسی های مربوط به دگرگونی های فازی ما همیشه با تغییر سیستم به سمت تعادل روبه رو هستیم. بنابراین ترمودینامیک به صورت یک ابزار بسیار سودمند می تواند عمل کند. باید توجه داشت که ترمودینامیک به تنهایی نمی تواند سرعت رسیدن به حالت تعادل را تعیین کند . 1-تعادل : یک فاز به عنوان بخشی از یک سیستم تعریف می شود که دارای خصوصیات و ترکیب شیمیایی یکنواخت و همگنی بوده و از نظر فیزیکی از دیگر بخشهای سیستم جداشدنی است . اجزای تشکیل دهنده یک سیستم خاص عناصر مختلف یا ترکیب های شیمیایی است که سیستم را بوجود می آورد و ترکیب شیمیایی یک فاز یا یک سیستم را می توان با مشخص کردن مقدار نسبی هر جزء تشکیل دهنده تعیین کرد . به طور کلی دلیل رخداد یک دگرگونی این است که حالت اولیه یک آلیاژ نسبت به حالت نهایی ناپایدارتر است اما پایداری یک فاز چگونه تعیین می شود ؟ این پرسش به وسیله ترمودینامیک پاسخ داده می شود . برای دگرگونی هایی که در دما و فشار ثابت رخ می دهد پایداری نسبی یک سیستم از انرژی آزاد گیبس G آن سیستم مشخص می شود . انرژی آزاد گیبس یک سیستم به صورت زیر تعریف می شود : ( 1-1 ) G=H-TS که H آنتالپی T دمای مطلق و S آنتروپی سیستم است . آنتالپی میزان گنجایش حرارتی سیستم مورد نظر است و به وسیله رابطه زیر بیان می شود. ( 2-1 ) H=E+PV که E انرژی درونی سیستم P فشار و V حجم سیستم است . انرژی درونی مجموع انرژی های پتانسیل و جنبشی اتم های درون یک سیستم است. در جامدات انرژی جنبشی تنها ناشی از حرکت ارتعاشی اتم ها است در حالی که در مایعات و گاز ها انرژی جنبشی افزون بر حرکت ارتعاشی اتم ها انرژی انتقالی و انرژی دورانی اتم ها و مولکول ها و گاز ها انرژی جنبشی افزون بر حرکت ارتعاشی اتم ها انرژی انتقالی و انرژی دورانی اتم ها و مولکول های داخل یک مایع یا گاز را نیز در برمیگیرد . انرژی پتانسیل نیز بر اثر اندرکنش ها یا پیوند بین اتم های درون یک سیستم به وجود می آید . هنگامی که یک دگرگونی یا واکنش رخ می دهد حرارت جذب شده یا حرارت آزاد شده به تغییرات در انرژی درونی سیستم ارتباط پیدا می کند اما تغییرات حرارت تابعی از تغییر حجم سیستم نیز بوده و عبارت PV نمایانگر این موضوع است بنابراین در فشار ثابت تغییرات H نشانگر حرارت جذب شده یا آزاد شده است. هنگامی که یک فاز متراکم (جامد یا مایع) را بررسی می کنیم و عبارت PV در مقایسه با E مقدار بسیار کوچکی است که آن را نادیده می گیرند و . عبارت دیگری که در رابطه مربوط به G پدیدار می شود آنتروپی ( S ) بوده که بیانگر میزان بی نظمی سیستم است . هنگامی یک سیستم را در ( حالت ) تعادل می دانند که در پایدارترین حالت خود قرار گرفته باشد یعنی با گذشت زمان هیچ تغییری در سیستم ایجاد نشود . یک نتیجه مهم از قوانین ترمودینامیک کلاسیک این است که در دما و فشار ثابت یک سیستم بسته ( یعنی سیستمی که جرم و ترکیب شیمیایی آن ثابت است ) هنگامی در تعادل پایدار قرار دارد که انرژی آزاد گیپس آن کمترین مقدار ممکن را داشته باشد یا به شکل ریاضی : ( 3-1 ) dG=O با توجه به تعریف G ( معادله 1-1 ) ملاحظه می شود که پایدارترین حالت هنگامی رخ می دهد که سیستم کمترین آنتالپی و بیشترین آنتروپی را دارا باشد . بنابراین در دماهای پایین فازهای جامد پایدارتر است چون قویترین اتصال بین اتمی را داشته بنابراین کمترین انرژی درونی ( آنتالپی ) را دارد . در دماهای بالا چون عبارت TS - عبارت غالب است بنابراین فازهایی با بی نظمی بیشتر همچون مایعات و گازها که اتم های آنها به آسانی حرکت کرده و جابه جا می شود پایدارتر است .
پس از پرداخت موفق به صورت خودکار به صفحه دانلود هدایت می شوید و یک لینک دانلود به ایمیل شما نیز ارسال می شود در صورت هرگونه مشکل با پشتیبانی 09357668326 تماس بگیرید.
این کتاب شامل 206 صفحه بوده و شامل سرفصل های زیر می باشد:
سرفصل ها:
فصل اول: مفاهیم اولیه
فصل دوم: کار و انتقال حرارت
فصل سوم: قانون اول ترمودینامیک (سیستم)
فصل چهارم: قانون اول ترمودینامیک (حجم کنترل)
فصل پنجم: قانون دوم ترمودینانیک
فصل ششم: آنتروپی
فصل هفتم: کار برگشت پذیر، برگشت ناپذیری، قابلیت کاردهی
فصل هشتم: چرخه عملی ترمودینامیک
فصل نهم: مخلوط ها و سایکرومتری
فصل دهم: احتراق
فصل یازدهم: جریان تراکم پذیر
فصل دوازدهم: روابط ترمودینامیکی
مشخصات مقاله:
دسته : شیمی
عنوان پایان نامه : پایان نامه روش های جذب فلزات سنگین توسط جاذبها
قالب بندی : pdf
قیمت: 2800 تومان
شرح مختصر: با پیشرفت تمدن بشری , توسعه فناوری و ازدیاد روزافزون جمعیت در حال حاضر دنیا با مشکلی به نام آلودگی روبرو شده است که زندگی ساکنان کره زمین را تهدید می کند به طوری که در هر کشور حفاظت محیط زیست مورد توجه جدی دولتمردان است. آلودگی ناشی از انباشته شدن خاک و آب از ترکیبات سمی پایدار مانند مواد شیمیایی , نمک ها , فلزات سنگین و مواد رادیواکتیو عوامل ایجاد بیماری هایی است که تأثیرات ناسازگاری بر روی رشد و سلامت جانوران و انسان ها را دارد. انتشار فلزات سنگین در محیط زیست به سبب صنعتی شدن و گسترش شهر نشینی مشکلات بزرگی در سراسر جهان به همراه داشته است و همچنین افزایش آلودگی محیط زیست توسط فلزات سنگین سبب نگرانی های بسیار جدی به دلیل خصوصیات سرطان زایی , تجزیه ناپذیری و تجمع بیولوژیکی آنها شده است. جذب فلزات سنگین از پساب های صنعتی یکی از مباحث مهم زیست محیطی محسوب می شود. تاکنون روشهای مختلفی برای جذب این فلزات مورد توجه قرار گرفته است که استفاده از جاذب های زیستی از جمله این روش ها به شمار می رود. این امر به دلیل اقتصادی بودن , دستیابی راحت و منطبق با استاندارد های زیست محیطی است. در این مطالعه اساس عملکرد , مزایا و معایب روش های مختلف جذب فــــلزات سنگین مقایسه می شود.
فهرست:
چکیده
مقدمه
فلزات سنگین و مضر برای انسان
منابع اصلی آلودگی فلزات سنگین
کادمیوم
نیکل
وانادیوم
روی
سرب و دیگر فلزات سمی
فلزات سنگین
جذب سطحی
تعادل جذب سطحی
عوامل موثر بر سرعت جذب سطحی
ترمودینامیک جذب سطحی
سیستم های جذب سطحی
سیستم غیرپیوسته
سیستم بستر ثابت
بستر ضربه زده
بستر سیال شده
جاذب ها
جاذب های معدنی
جاذب های آلی
بیوجاذب ها
یافته ها
حذف فلزات سنگین از محیط آبی توسط جذب سطحی بر روی
پوست موز اصلاح شده
آماده سازی مواد
روش اصلاح جاذب
آزمایشات جذب
مدل های جذب
یافته ها
اثرPHدر میزان جذب
بررسی تاثیر دوز جاذب
ایزوترم های جذب
بحث
دستاورد
حدف فلزات سنگین از پساب های صنعتی به وسیله ضایـعات
روده گوسفند
مواد و روش ها
روش کار
مطالعه اثر زمان
مطالعه اثر PH
محاسبات مربوط به ایزوترم
نتایج و بحث
اثر PH
تاثیر مقدار جاذب
جزوه حاضر خلاصه ای از برخی فصول درس ترمودینامیک 1 است که در دوره کارشناسی مهندسی مکانیک تدریس میگردد. هدف از تدوین این جزوه راهنمایی دانشجویان در خلاصه نمودن مباحث مهم و مفاهیم اصلی درس میباشد که شامل 78 صفحه و مربوط به دانشگاه صنعتی شریف است.
سرفصل :
تعریف ترمودینامیک
قانون صفرام یا اصل همدمائی
قانون اول ترمودینامیک
قانون دوم ترمودینامیک
تعاریف فرعی
تعریف سستم ترمودینامیکی
تعریف خاصیت
فرآیند
خواص متمرکز و گسترده
تعادل ترمودینامیکی
فرآیند غیر تعادلی و تعادلی
تعریف ماده خالص
تعادل فاض بخار و مایع
تعریف کیفیت
درونیابی از جداول
تعریف کار
کار در فرایند شبه تعادلی
فرآیند حجم ثابت
فرآیند فشار ثابت
فرآیند دما ثابت
فرآیند پلی تروپیک
تشابه بین کار و گرما
قانون اول ترمودینامیک برای یک فرآیند
تعریف آنتالپی
آنتالپی برای گاز ایده آل
گرمای ویژه گاز ایده آل بر حسب واحد جرم
گرمای ویژه در حجم ثابت
گرمای ویژه در فشار ثابت
آزمایش ژول
تغییرات گرمای ویژه با دما
طرق محاسبه اختلاف انرژی داخلی و انتالپی گاز کامل
قانون بقا جرم برای حجم کنترل
ماسبه دبی جریان یک بعدی یکنواخت در لوله ها
اصل بقا انرژی در مورد حجم کنترل
جریان دائمی
جریان یکنواخت
ماشین یا موتور حرارتی
پمپ حرارتی
منبع حرارتی
راندمان یا بازده حرارتی
ضریب کارایی برای پمپ حرارتی
قانون دوم ترمودینامیک
بیان کلاسیوس
بیان کلوین پلانک
اثبات معادل بودن بیان کلاسیوس و کلوین پلانک
ماشین حرکت دائمی نوع دوم
فرآیند برگشت پذیر
نامعادله کلاسیوس
انتروپی خاصیت سیستم بسته
اصل افزایش انتروپی
قابلیت کاردهی
تغییرات انتروپی جامدات و مایعات
فرایند برگشت پذیر هم دمای گاز کامل
سیکل کارنو