up
Search      menu
علم و تکنولوژی :: مقاله گرما PDF
QR code - گرما

گرما

گرما مادر انرژي ها

دوگانه بودن خواص نور ، يكي از مهم ترين عامل جذب ديگران به خود بوده است . الكترون ها نيز همانند نور داراي خواص موجي و مادي مي باشند ، هنگامي كه الكترون هاي يك اتم ، انرژي دريافت مي كنند به سطوح بالاي اتم مي روند كه حالت برانگيختن به اتم دست داده مي شود . هنگامي كه الكترون ها از سطوح انرژي بالاتر به سطوح انرژي پايين تر مي روند ، آن مقدار انرژي كه دريافت كرده اند را به صورت نور پس مي دهند . ارتعاش اتم ها باعث توليد نور مي شود ، و نور گسيل شده از الكترون هاي يك اتم ، در يك جهت و راستا قرار دارند . اما نورهاي گسيلي از مجموعه اتم ها در تمام جهات و به خط مستقيم سير مي كنند . در ليزر نور هاي گسيلي در يك جهت و راستا است . نور را مي توان در فرآيند هاي فيزيكي ، واكنش هاي شيميايي ، سوختن و شكاف هاي هسته اي ، مشاهده كرد . قبل از شروع در مورد توليد نور در اين فرآيند ، بهتر است ابتدا بحثي در مورد گرما داشته باشيم . با پي بردن به ماهيت گرما ، مي توانيم نور را به آساني بشناسيم . گرما موجي است كه طول موجش بزرگتر از طول موج نور مرئي است . هنگامي كه امواج گرما انرژي دريافت مي كنند ، طول موج آن ها كاهش مي يابد و با دريافت انرژي به طور متداول ، اين امواج در محدوده طيف رنگي ( نور مرئي ) قرار مي گيرند ، كه در اين حالت ما ، اين امواج گرما را به صورت نور مشاهده مي كنيم .اين امواج با دريافت انرژي بيشتر ، از محدوده نور مرئي خارج مي شوند ( مانند شكاف هاي هسته اي) . پس امواج گرما در دو حالت ، نامرئي هستند : امواجي كه طول موجشان بيشتر از طول موج پرتو فرو سرخ و همچنين امواجي كه طول موجشان كمتر از طول موج پرتو فرا بنفش است . با اين ايده ، عقيده همفري ديوي مبتني بر اينكه نور از تمركز گرما در يك نقطه ايجاد مي شود ، اثبات مي شود . پس به اين نتيجه مي رسيم كه مبناي نور گرما ست . حال به بحث اول خود بر مي گرديم ، و ابتدا از توليد نور در فرآيند فيزيكي مي پردازيم : اگر به يك لامپ نگاه كرده باشيد متوجه مي شويد كه عامل روشنايي آن يك رشته فلزي است كه مي درخشد ، و يا اگر به يك آهن گداخته اي توجه كرده باشيد ، مي بينيد كه آهن بر اثر حرارت روشنايي بدست آورده است . اكنون مي خواهيم به عوامل انتشار نور در اين فرآيند ها بپردازيم : تمام مواد از ذرات بسيار ريزي ( مولكول ها و اتم ها ) تشكيل شده اند كه اين مواد پيوسته در حال حركتند . در ترمو ديناميك جنبش مولكول ها را گرما مي نامند ، پس مواد در خود گرما دارند ، بنابراين از مواد امواج گرمايي توليد مي شود . هنگامي كه اين مواد انرژي دريافت مي كنند ، امواج گرمايي آن ها نيز با دريافت اين مقدار انرژي طول موجشان كاهش پيدا مي كند ، ودر نتيجه در محدوده نور مرئي قرار مي گيرند . فلز مقاوم رسانايي است كه مقاومت الكتريكي آن زياد است . هنگامي كه آن را در مدار مي گذاريم و جريان را از آن عبور مي دهيم ، الكترون هاي حامل انرژي در مدار ، بر اثر بر خورد با اتم هاي فلز ، مقداري از انرژي خود را به فلز منتقل مي كنند ، و از اين طريق امواج گرماي فلز ، انرژي دريافت مي كنند . و در نهايت ما اين امواج گرمايي را به صورت نور مشاهده خواهيم كرد . طرز و مبناي ساختار روشنايي لامپ اينگونه است . وهمچنين مي توان با حرارت دادن برخي از فلزات ، به امواج گرمايي آن ها انرژي داد . (البته موادي كه از اين طريق براي توليد نور مورد استفاده قرار مي گيرند ، بايد نقطه ذوبشان بالا باشد ، تا انرژي دريافتي باعث ذوب و تغيير حالتشان نشود ) . واكنش هاي شيميايي زماني رخ مي دهند كه در طي يك فرآيند ، پيوند ميان دو اتم يا دو يون شكسته شود و از طريق تشكيل پيوند جديد ، يك ماده جديد ايجاد مي شود . براي شكستن پيوند مقداري انرژي مصرف و بر اثر تشكيل پيوند مقداري انرژي آزاد مي شود . انرژي مبادله شده در اين واكنش ها به صورت گرما ست . اگر گرما انرژي بيشتري را دريافت كند ، آنگاه به نور تبديل مي شود . پس اساس و پايه تبادل انرژي در واكنش هاي شيميايي ، انرژي گرمايي است . مي دانيم كه پيوندها بر اثر تبادل يا به اشتراك گذاشتن الكترون هاي لايه ظرفبت ايجاد مي شود . الكترون ها بر اثر اختلاف پتانسيل الكتريكي از نقطه اي به نقطه اي ديگر جابجا مي شوند . اگر الكترون از سطح انرژي بالاتر به سطح پايين تر برود ، مقداري از انرژي پتانسيل آن كاهش و به صورت انرژي جنبشي تبديل مي شود ، كه مي توان از انرژي آن در فعاليت هاي مختلف استفاده كرد . اما اگر بخواهيم الكترون را از سطح انرژي پايين به سطح بالا ببريم ، بايد مقداري انرژي به آن بدهيم . تشكيل و شكستن پيوندها نيز بر اساس ايجاد اختلاف پتانسيل الكتريكي است . هنگامي كه پيوندي تشكيل مي شود ، الكترون هاي لايه ظرفيت يك اتم از سطح انرژي بالاتر ( اتمي كه الكتروگا تيوي آن كم است ) به سطح انرژي پايين تر (اتمي كه الكتروگاتيوي آن زياد است ) مي رود و درنتيجه در اين مسير مقداري انرژي آزاد مي كند . اما هنگامي كه پيوند شكسته مي شود ، الكترون از سطح انرژي پايين تر به سطح انرژي بالاتر منتقل مي شود ، كه براي اين كار انرژي لازم است . به همين دليل است كه شكستن پيوند گرماگير و تشكيل آن گرماده . در يك واكنش شيميايي فقط پيوند هايي كه حساس و ضعيف و يا در برابر پيوند هاي مواد ديگر ناپايدار هستند ( ناپايداري پيوندها بر اثر اختلاف پتانسيل الكتريكي بين دو محدوده اتم ايجاد مي شود )، مي شكنند . و از طريق تشكيل پيوند جديد ، مواد جديدي حاصل مي شوند . پس در يك واكنش شيميايي بر اثر شكسته شدن و تشكيل پيوندها ، گرما مبادله مي شود . انرژي يك واكنش شيميايي برابر است با مجموع انرژي آزاد شده بر اثر تشكيل پيوند ، و انرژي لازم براي شكستن پيوند . اگر انرژي لازم براي شكستن پيوندها كمتر از انرژي آزاد شده بر اثر تشكيل پيوند باشد ، آنگاه واكنش گرماده است ،كه در اين واكنش ها مي توان گرما و نور مشاهده كرد . سوختن تمام هيدروكربنات ها ، گرماده است . حال اين سوال پيش مي آيد كه خود نور ازچه تشكيل شده است ؟؟!!.....

به هم خوردن تعادل در مکانيسم هاي تنظيمي گرماي بدن ، گرمازدگي ناميده مي شود . توليد گرما در بدن بعلت افزايش شديد حرارت محيط و ناتواني در دفع حرارت ايجا ...

دما : دماي يک سيستم ويژگي است که تعيين مي‌کند آيا يک سيستم با سيستم‌هاي ديگر در تعادل گرمايي قرار دارد يا خير. ديد کلي مفاهيم داغ و سرد براي انسان ، م ...

وسيله ايست که گرما را به انرژي مکانيکي تبديل مي کند. ● ماشين گرمايي نيوکامن اساس کارماشين گرمايي نيوکامن تبديل انرژي گرمايي به انرژي مکانيکي است اين د ...

آبهاي گرم كاني ساز در طبيعت مسئول تشكيل بسياري از كانسارها و تجمعات موادمعدني هستند. مجموعه اين كانسارها علي رغم تفاوت هايي كه در نوع مواد معدني و حجم ...

گرمايش از کف آشنايي با سيستمهاي گرمايش از کف با افزايش روز افزون جمعيت و همچنين کاهش منابع انرژي، مصرف بهينه انرژي امري بديهي مي باشد. در اين راستا نق ...

گرمايش از کف آشنايي با سيستمهاي گرمايش از کف با افزايش روز افزون جمعيت و همچنين کاهش منابع انرژي، مصرف بهينه انرژي امري بديهي مي باشد. در اين راستا نق ...

۱) انرژي زمين گرمايي چيست؟ ۲) استفاده از انواع انرژيهاي نو چه مزيتهايي را در بر خواهد داشت؟ ۳) کاربردهاي انرژي زمين گرمايي را نام ببريد؟ ۴) تا ريخچه ا ...

منابع انرژي زمين گرمايي از قسمت کم عمق زمين آغاز شده و تا بخش هايي که دما بي نهايت است ادامه مي يابد. در اعماق زمين آب هاي گرم و سنگ هاي داغ و همچنين ...

دانلود نسخه PDF - گرما