تاااااااانى وكتيييييير هتلاقوا مع( شاعر .نت) المحاضرة الرابعة والخامسة واللى عايز المحاضرات كلها يكلمنى فى المعهد يسأل اى حد فى جروب A عن احمد صبحى

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي اذهب الى الأسفل

تاااااااانى وكتيييييير هتلاقوا مع( شاعر .نت) المحاضرة الرابعة والخامسة واللى عايز المحاضرات كلها يكلمنى فى المعهد يسأل اى حد فى جروب A عن احمد صبحى

مُساهمة  ahmed sobhy في الأحد يناير 04, 2009 11:22 am

المحاضرة (4)
Continue with the first law of thermodynamics
Work in volume change
علمنا في الميكانيكا أن الشغل المبذول على جسم مادي يساوي التغير في الطاقة الحركية للجسم. كما يمكن أن يكون هناك شغل لا يصحبه تغير في الطاقة الحركية أو طاقة الوضع مثل الشغل المبذول على غاز في عملية ضغط عليه أو كما في حالة الشغل المبذول بواسطة بطارية كهربية لشحن مكثف كهربي. يدرس علم الديناميكا الحرارية هذه الظواهر وفي هذه المحاضرة سنركز على الشغل المبذول على غاز.
لنفترض نظام كما في الشكل له حجم V، يؤثر النظام بضغط منتظم على المكبس مما يجعله يتحرك مسافة dy ويزداد الحجم بمقدار dv أي أن النظام يتمدد Expand.
القوة المؤثرة على عنصر المساحة dA (المكبس) هي dF
dF = P dA
حيث أن المساحة dA تحركت مسافة dy فإن الشغل المبذول بواسطة القوة dF هو
dF dy = P dA ds
dW = P dV
هذه المعادلة التي تحسب الشغل في حالة تغير الحجم وبالتعويض عن وحدة الضغط ووحدة الحجم نجد أنها وحدة طاقة وهي الجول.
ملاحظات:
عندما يتمدد الغاز (Expand) فإن التغير في الحجم dV يكون موجباً ويكون الشغل المبذول موجب ونقول أن الغاز يبذل شغل على المحيط Work done by the gas.
عندما ينضغط الغاز (Compressed) فإن التغير في الحجم dV يكون سالباً ويكون الشغل سالب ونقول أن شغل بذل على الغاز Work done on the gas.
في عملية تحت حجم ثابت (Isochoric) أي أن dV=0 فإن الشغل يساوي صفر.
في عملية تحت ضغط ثابت (Isobaric) فإن الشغل يساوي الضغط في الحجم النهائي ناقص الحجم الإبتدائي
W = P (V2 - V1)
في عملية تحت درجة حرارة ثابتة (Isothermal) فإننا سنعوض عن الضغط بالمعادلة العامة للغاز المثالي.
PV = nRT  P = nRT/V
ويكون الشغل في هذه الحالة


منحنى الضغط والحجم PV diagram
في الحالة العامة يكون الضغط غير منتظم ويعتمد على كلاً من الحجم ودرجة الحرارة، فإذا علمنا كلاً من الضغط والحجم على جميع مراحل العملية فإن حالة الغاز عند كل مرحلة يعبر عنها بمنحنى التغير بين الضغط ودرجة الحرارة. ويعرف هذا المنحنى باسم PV diagram.
في الشكل المقابل نوضح منحنى الضغط والحجم لعملية على غاز مثالي تغيرت فيه حالته من الوضع الابتدائي i إلى الوضع النهائي f على المسار المنحني المبين في الشكل. حيث يوضح علاقة الضغط والحجم عند كل مرحلة من مراحل العملية وبإجراء التكامل على عنصر الحجم dV نحصل على الشغل الكلي المبذول خلال العملية وهذا التكامل هو أيضا المساحة تحت المنحنى.
أي أن المساحة تحت منحنى PV diagram يعبر عن الشغل الكلي.

في الأشكال التالية نوضح عملية تمت بين الوضع الابتدائي i إلى الوضع النهائي f على مسارات مختلفة لنوضح أن الشغل هنا يعتمد على المسار.

In the first case (a) the gas pressure reduce at constant volume and then expand to Vf at constant pressure, the total work done is
W = 0 + Pf (Vf - Vi)
In case (b) the the gas expand at constant pressure Pf and then at constant volume Vf the pressure reduced to P1 at constant volume Vf, the work done on the gas is
W = Pi (Vf - Vi) + 0
In case (c) the pressure and the volume change from the initial to the final at the curved path i.e. both the pressure and the volume are varies during the process, the total work is
We can conclude from the three cases that the work done depends on the path between the initial and the final state.
Spatial Case حالة خاصة
If two processes were done on a system as shown in the figure what is the work done?
The positive work along the path I is greater than the negative work along the path II. The net work in the cycle is then positive and the net work is represented by the area bounded by the closed path.


W = P2 (V2 - V1) + P1 (V1 - V2)
يلاحظ أنه لإيجاد الشغل الكلي يمكن أن يتم من خلال إيجاد المساحة أو من خلال إيجاد الشغل في كل عملية ثم جمعها لإيجاد الشغل الكلي


















المحاضرة (5) مع تحيات:م /احمد صبحى
The first law of thermodynamics
القانون الأول للديناميكا الحرارية
يمكن للطاقة الحرارية الانتقال بين النظام system والوسط المحيط surroundings من خلال طريقتين هما:
من خلال الشغل Work وهذا يؤدي إلى تغيير في الضغط والحجم ودرجة الحرارة ويقال عن هذا التغيير أنه من تغيير في الحالة الجاهرية Macroscopic.
من خلال التدفق الحراري Heat وهذا يؤدي إلى تغيير في الطاقة الداخلية للنظام ويقال عن هذا التغيير أنه تغيير في الحالة الجوهرية Microscopic.
If a system (gas) in its initial state at Pi, Vi change to Pf, Vf by adding quantities of heat and applying work on the system. If the quantity Q-W is measured for various paths from i to f. we find
Q-W is always constant.
Q-W is called the change in the internal energy of the system U
Q and W depend on the path but Q-W is independent of the path
U = Uf - Ui = Q - W The first law of thermodynamics
for small changes
dU = dQ - dW
Special cases
In isolated system there is no heat flow and work is zero the change in internal energy is zero, i.e. U=0
If the process is done on a system taken through a cycle, the change in the internal energy is zero, i.e. U=0 and Q = W

Example
When a system is taken from state A to State B along the path ACB, 80J of heat flow into the system and the system does 30J of work,
(a) How much heat flow into the system along the path ADB if the work done is 10J.
(b) The system is returned from the state B to A along the curved path. the work done on the system is 20J
(c) If UA=0, UD=40J, find the heat absorbed in the process AD and DB.
Solution
(a) Along the path ADB
W = 10J
UB - UA = QADB - W
Along the path ACB
UB-UA = QACB - W
= 80 - 30 = 50J
hence
QADB = 50 + 10 = 60J
(b) for the curved path from B to A
W = -20 (شغل بذل على النظام)
Q = (UA - UB) + W
= -50 - 20 = -70J
(The negative sign show that heat is liberated by the system)
(c) UA = 0 & UD = 40J & UB - UA = 50J then UB = 50J
QAD = (UD - UA) + W
In the process ADB, 10J of work is done = work done from A to D is 10J and from D to B is zero (at constant volume)
for AD QAD = 40 + 10 = 50J
for DB QDB = (UB - UD) + W
= (50 - 40) + 0 = 10J

Example
A thermodynamic process is shown in Figure. In process ab, 600J of heat are added, and in process bd 200J of heat are added. Find
1. the internal energy change in process ab
2. the internal energy change in process abd
3. the total heat added in process acd
Solution
(a) in ab W = 0 and U = Q = 600J
(b) in bd pressure is constant
W = P (V2 - V1) = 8x104 pa (5x10-3 - 2x10-3) = 240J
Wabd = 240 + 0
Qabd = 800J
U = 800 - 240 = 560J
(c) in acd U = 560J as well
W = 3x104 pa (5x10-3 - 2x10-3) = 90J
Q = U + W = 560 + 90 = 650J

Problem (1)
what is the final temperature of two system a and b are in thermal contact and both a and b are insulated, prove that

Hint
QA + QB = 0

Problem (2)
The volume of an ideal gas is 4 litter, the pressure is 2 atm and the temperature is 300K. The gas first expands at constant pressure to twice its original volume, it is then compressed isothermally to its original volume and finally cooled at constant volume to its original pressure.
(a) show the process on a pv diagram
(b) Compute the temperature during the isothermal compression
(c) Compute the work done by the gas during the expansion
(d) Compute the maximum pressure attained in the process.




مع تحيات:م/احمد صبحي


انا مستنى الردووووووووووووووووووووووووووووووود

Very Happy Very Happy Very Happy Very Happy Very Happy Very Happy Very Happy Very Happy Very Happy Very Happy Very Happy Very Happy

ahmed sobhy

ذكر
عدد الرسائل : 23
العمر : 27
العمل/الترفيه : شاعر
تاريخ التسجيل : 29/12/2008

معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

رد: تاااااااانى وكتيييييير هتلاقوا مع( شاعر .نت) المحاضرة الرابعة والخامسة واللى عايز المحاضرات كلها يكلمنى فى المعهد يسأل اى حد فى جروب A عن احمد صبحى

مُساهمة  Admin في الأحد يناير 04, 2009 2:13 pm

تسلم وبجد انت تمام ومستنين منك الكتير
avatar
Admin
Admin

عدد الرسائل : 266
تاريخ التسجيل : 16/09/2008

معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو http://hiet.yoo7.com

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

رد: تاااااااانى وكتيييييير هتلاقوا مع( شاعر .نت) المحاضرة الرابعة والخامسة واللى عايز المحاضرات كلها يكلمنى فى المعهد يسأل اى حد فى جروب A عن احمد صبحى

مُساهمة  hossam2009 في الأحد يناير 04, 2009 4:08 pm

تسلم يا معلم على مجهودك الرائع

hossam2009
عضو نشيط
عضو نشيط

ذكر
عدد الرسائل : 262
العمر : 26
العمل/الترفيه : ممارسه كرة القدم _
تاريخ التسجيل : 18/09/2008

معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو http://www.yallakora.com

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

رد: تاااااااانى وكتيييييير هتلاقوا مع( شاعر .نت) المحاضرة الرابعة والخامسة واللى عايز المحاضرات كلها يكلمنى فى المعهد يسأل اى حد فى جروب A عن احمد صبحى

مُساهمة  Âmяǿ في الثلاثاء يناير 06, 2009 10:41 am

Merci Beaucoup............!!!! و مستنين الباقي يا Proof ^________^
avatar
Âmяǿ

ذكر
عدد الرسائل : 19
العمر : 27
العمل/الترفيه : اااااااااااااالرسم&اااااالموسيقي
تاريخ التسجيل : 12/11/2008

معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي الرجوع الى أعلى الصفحة


 
صلاحيات هذا المنتدى:
لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى