تقني رياضي هندسة الطرائق - درس حول الديناميك الحرارية

موضوع في 'التكنولوجيا' مكتوب بواسطة نجيب، ‏3 مايو 2009.

  1. نجيب

    نجيب عضو طاقم فيض مشرف

    منتسب منذ:
    ‏16 فبراير 2009
    المشاركات:
    2,796
    الإعجاب المتلقى:
    361
    نقاط الجائزة:
    175
    السلام عليكم ورحمة الله وبركاته.جئتكم اليوم بدرس في مادة هندسة الطرائق وهو الديناميك الحرارية أرجو أن تستفيدو منه ووفقكم الله في المراجعة.
    الدرس في المرفقات.لا تنسونا بخالص الدعاء لي ولكم لنيل شهادة البكالوريا.

  2. افنان

    افنان عضو جديد

    منتسب منذ:
    ‏2 مايو 2009
    المشاركات:
    110
    الإعجاب المتلقى:
    1
    نقاط الجائزة:
    0
    ملخصات في الترموديناميك


    الترموديناميك..........................................................
    1- قانون الغازات العام ( معادلة الحالة ) :
    ض × ح = ن × ر × د

    ض : ضغط الغاز ( باسكال = نيوتن . م- 2 ) , ح : حجم الغاز ( م3 ) , ن : عدد مولات الغاز ( مول )
    ر : ثابت الغازات ( 31,8 جول . مول- 1 . كلفن- 1 ) , د : درجة الحرارة المطلقة ( كلفن ) حيث :
    د = ء + 273 : ( ء – درجة الحرارة المئوية بالسليزيوس )
    ومن أجل حالتين يصبح قانون الغازات الكاملة ( العام ) :
    ض1. ح 1 ض2. ح 2 ن × ر ثابت
    د1 د2
    - تحويل : مل = سم3 × 10-3 ل × 10-3 م3
    * ملاحظة (1) : يهمل حجم السائل أمام حجم الغاز لصغره.
    * ملاحظة (2) : عندما نحسب حجم غاز من معادلة في الشرطين النظاميين وهما :
    ( ء = 0˚ س , ض = 013,1 × 10 5 باسكال )
    يجب تطبيق قانون الغازات العام لحساب حجم الغاز في شروط التفاعل المعطاة .
    2- العمل الميكانيكي :
    عبارة العمل عم = ض . ∆ ح ( عم : جول , ض : باسكال , ∆ ح : م3 )
    - مناقشة : 1) ح 2 > ح 1 &Uuml; ∆ ح > 0 &Uuml; عم < 0 الجملة تقدم عملاً للوسط الخارجي .
    2) ح 2 < ح 1 &Uuml; ∆ ح < 0 &Uuml; عم > 0 الجملة تتلقى عملاً من الوسط الخارجي .
    * تذكرة : الكتلة = عدد المولات × الكتلة الجزيئية أي :ك = ن × ج
    3- الطاقة الداخلية للجملة :
    - يعطى تغير الطاقة الداخلية بالعلاقة : ∆ طد = عم + كح
    * ملاحظة : في حال تبخر سائل فإن : كح = ك × خ حيث : خ هي حرارة التبخر ( جول . غ- 1 ) أو حريرة . غ- 1
    - تحويل : حريرة × 18,4 جول
    @ مسألة : دورة عام ( 2003 )
    يتبخر ( 2 ) مول من الماء في الدرجة ( 100˚ س ) والضغط الجوي النظامي والمطلوب :
    احسب تغير الطاقة الداخلية المرافقة لهذا التحول على فرض أن بخار الماء يسلك سلوك الغاز الكامل وأن حرارة تبخر
    الماء في الدرجة ( 100˚ س ) تساوي ( 2257 ) جول . غ- 1 باعتبار الضغط الجوي النظامي (10 5 باسكال ) .
    يهمل حجم الماء السائل بالمقارنة مع حجم بخاره . H = 1 , O = 16
    الحل : ∆ طد = عم + كح ..... ( 1 )
    كح = ك . خ حيث : ك = ن × ج = 2 × 18 = 36 غ


    كح = 36 × 2257 &Uuml; كح = 81252 جول
    ( بخار ) 2 H2 O ( سائل ) 2 H2 O
    ∆ ح = ح ( بخار ) – ح ( سائل ) = ح ( بخار ) = 2 × 4,22 × 10-3 م3 في الشرطين النظاميين .
    نطبق قانون الغازات العام حيث : ض = ض/ ح
    ح/ &Uuml; 8,44 × 10-3 ح/ &Uuml; ح/ = 2,61 × 10-3 م3
    د د/ 0 + 273 100 + 273
    عم = ض . ∆ ح &Uuml; عم = 10 5 × 2,61 × 10-3&Uuml; عم = 6120 جول
    نعوض في ( 1 ) : ∆ طد = 6120 + 81252 = 75132 جول
    @ مسألة : دورة عام ( 2001 )
    احسب تغير الطاقة الداخلية للتفاعل التالي : H2 ( g ) + 1/2 O2 ( g ) H2 O ( l )
    علماً أن تغير الانتالبية للتفاعل السابق في الدرجة 25˚ س يساوي ( - 85,285 ) كيلو جول من أجل كل مول من الماء
    السائل المتشكل . ( ض = 10 5باسكال )
    H2 ( g ) + 1/2 O2 ( g ) H2 O ( l )
    ح ن يهمل لصغره ح ب = 5,1 × 4,22 × 10- 3 م3
    ∆ ح = ح ن - ح ب = - 6,33 × 10- 3 م3
    حسب قانون الغازات العام حيث ض = ض/ :
    ح ح/ - 6,33 × 10- 3 ح / ح / = - 8,36 × 10- 3 م3
    د د/ 0 + 273 25 + 273
    عم = - ض . ∆ ح = - 10 5 × - 8,36 × 10- 3&Uuml; عم = 3680 جول = 68,3 كيلو جول
    كح ض = ∆ H = - 85,285 كيلو جول
    ∆ طد = عم + كح &Uuml; ∆ طد = - 17,282 كيلو جول
    4- حساب تغير الانتالبية المرافق للتفاعلات الكيميائية :
    - تغير الانتالبية المرافق لتفاعل هو مجموع الانتالبيات المعيارية لمراحل هذا التفاعل .
    1) تغير الانتالبية المرافق لتفاعل ينتج على مراحل :
    حسب هس : ∆ H = ∆ H1 + ∆ H 2 + ∆ H3 + .....
    H1 – تغير الانتالبية المرافق للتفاعل الأول . وهكذا .....
    حيث يتم تعديل المعادلات بحيث يعطي جمعها المعادلة المطلوبة .
    وكل عملية تجرى على معادلة يتم اجرائها على تغير انتالبيتها .



    @ مثال : احسب تغير الانتالبية المرافق لتكوين ثنائي كبريت الكربون :C ( s ) + 2 S ( s ) C S2 ( l )
    وذلك استناداً على تفاعلات الاحتراق التالية :
    H = - 7,1107 كيلو جول 1) CS2 ( l ) + 3 O2 ( g ) CO2 ( g ) + 2 SO2 ( g )
    H = - 5,393 كيلو جول 2) C ( s ) + O2 ( g ) CO2 ( g )
    H = - 4,293 كيلو جول 3) S ( s ) + O2 ( g ) SO2 ( g )
    الحل : نغير اشارة الأولى : ∆ H1 = 7,1107 كيلو جول

    ( 1 ) ... CS2 ( l ) + 3 O2 ( g ) CO2 ( g ) + 2 SO2 ( g )

    نكتب الثانية حيث : ∆ H2 = - 5,393 كيلو جول

    ( 2 ) ... C ( s ) + O2 ( g ) CO2 ( g )

    نضرب الثالثة بـ 2 أي : ∆ H3 = - 8,586 كيلو جول

    ( 3 ) ... S ( s ) + 2 O2 ( g ) 2 SO2 ( g )2

    بجمع المعادلات :C ( s ) + 2 S ( s ) C S2 ( l )
    وحسب هس : ∆ H = ∆ H1 + ∆ H 2 + ∆ H3 = 7,1107– 5,393– 8,586 = 4,127 كيلو جول
    2) تغير الانتالبية لتفاعل يتم على مرحلة واحدة :
    H = ( مجموع تغيرات انتالبية المواد الناتجة ) - ( مجموع تغيرات انتالبية المواد المتفاعلة )
    أي : H = مج ∆ H ( ناتجة ) - مج ∆ H ( متفاعلة )
    @ تطبيق : احسب ∆ H للتفاعل التالي : C2 H4 ( g ) + H2 O ( l ) C2 H5 OH ( l ) علماً بأن :
    H ( C2 H4 ( g ) ) = 7,52 كيلو جول , ∆ H ( H2 O ( l ) ) = - 8,285 كيلو جول
    H ( C2 H5 OH ( l ) ) = - 277 كيلو جول



    الحل : H = ]H ( C2 H5 OH ( l ) ) [-]H ( H2 O ( l ) ) + ∆ H ( C2 H4 ( g ) ) [
    H = ] - 277 [-] - 8,285 + 7,52 [ = - 9,43 كيلو جول
    5- طاقة الرابطة :
    H = ( مجموع طاقات روابط المواد المتفاعلة ) - ( مجموع طاقات روابط المواد الناتجة )
    أي : H = مج ( ط ) متفاعلة - مج ( ط ) ناتجة
    @ مثال : احسب تغير الانتالبية للتفاعل الآتي : H2 ( g ) + Cl2 ( g ) 2 H Cl ( g )
    الرابطة H - HCl -ClCl -H
    طاقة الرابطة 436 243 431 ( كيلو جول . مول- 1 )
    الحل : H = ] ط ( H - H ) + ط ( Cl - Cl ) [ - ] 2 ط ( H - Cl ) [
    H = ] 436 + 243 [-] 862 [ = - 183 كيلو جول
  3. نجيب

    نجيب عضو طاقم فيض مشرف

    منتسب منذ:
    ‏16 فبراير 2009
    المشاركات:
    2,796
    الإعجاب المتلقى:
    361
    نقاط الجائزة:
    175
    مشكور أستادي المحترم على هده الإظافة الرائعة.ولكنه تغير البرنامج نحن ندرس القوانين بالفرنسية حسب البرنامج الجديد.بارك الله فيك حضرة الأستاد المحترم أفنان على المرور الجميل.جزاك الله كل خير.
  4. علي أيمن الجزائري

    علي أيمن الجزائري عضو منتسب

    منتسب منذ:
    ‏8 سبتمبر 2014
    المشاركات:
    1
    الإعجاب المتلقى:
    0
    نقاط الجائزة:
    8
    بارك الله فيك على هذا الدرس.. لكن بصراحة لم أفهم شيئا بسبب الرموز المطتزبة بالعربية

مشاركة هذه الصفحة