ترمودینامیک، یه احوال پرسی مختصر

ترمودینامیک، یه احوال پرسی مختصر

اگه تا الان از ترمودینامیک میترسیدی یا ازش یه درس عجیب و غریب پاس نشدنی ساختی، ابتیم بهت قول میده که با خوندن مقاله «ترمودینامیک یه احوال پرسی مختصر» نظرت به کل، در رابطه با این درس عوض بشه، پس در ادامه با ابتیم همراه باش…

معرفی ترمودینامیک

ترمودینامیک

ما آدما وقتی میخوایم از وضعیت یکی با خبر بشیم، حالشو میپرسیم.

میگیم حالت چه طوره ؟

سر حالی؟

دماغت چاقه؟

پر انرژی و خوبی ؟

این طوری شاید بتونیم بفهمیم که طرفمون الان در دررون و برونش چی میگذره.

سردشه، گرمه، خوشحاله، ناراحته، کار و بارش رو به راهه…کلا حالش خوبه یا نه…

میدونی چرا؟

چون حالش واسمون مهمه…چون با خودمون میگیم شاید بتونیم واسش کاری کنیم…

توی مهندسی شیمی هم وقتی میخوان از حال یه ماده با خبر بشن، به ترمودینامیک نیاز دارن.

اره…

این ترمودینامیکه که به ما میگه ماده مون حالش چه طوره…

انرژی کافی داره یا نه، دماش مناسبه یا نه ،حالتش اونی هست که ما میخایم یا نه…

میدونین چرا؟

خب معلومه

چون یه مهندس شیمی کار درست، حال مواد واسش خییییلی مهمه…

پس اگه میخوای (بدون استعمال مواد توهم زا) بدونی مواد چی میگن، در ادامه با ابتیم(obtim) همراه باش.

معرفی ترمودینامیک

طبیعت از چی متنفره؟

طبق روال معمول یونان باستان،

مثل همیشه یه کسی به اسم و رسم ارسطو پیدا شد، جمله ای رو پَروند.

و چون تا مدتها، هیچکس نمیتونست خلافش رو ثابت کنه، اونو به عنوان یه نظریه مرجع رسمی استفاده میکردن.

به اعتقاد ارسطو و طرفدارانش جهان از چهار عنصر آب، هوا، خاک و آتش تشکیل شده بود،

این مواد در حالت عادی به صورت لایه لایه بر روی یکدیگر قرار داشت و در بالاتر از اونا ماده لطیفی به اسم اتر قرار میگرفت.

بنابراین دنیا هیچ جای خالی نداشت .به طور خلاصه

این یعنی طبیعت از خلاء متنفره

 

این نظریه بعد ها توسط خیلی از دانشمندان قبول یا رد شد. اما نهایتا با اختراع «پمپ خلاء» این نظریه به طور رسمی نقض شد.

دستگاهی که مقدمه ای بود برای گشایش دریچه جدیدی بر روی شناخت و توصیف مواد که ما بهش میگیم ترمودینامیک.

بعد ها دو نفر با اسم کوچیک مشترک به نام های رابرت بویل و رابرت هوک به رابطه بین حجم و فشار پی بردن که پایه های اصلی ترمودینامیک امروزی رو تشکیل میده.

 

سعدی، پدر علم ترمودینامیک

سعدی کارنو

شاید واستون عجیب باشه ولی باید بگم که درست شنیدین.

داستان از اونجا شروع میشه که در اواخر قرن 19 میلادی، خانواده ای در پاریس فرانسه زندگی میکرد، که بی تردید میشه یکی ازتاثیر گذار ترین خانواده ها در تاریخ بشریت ازشون نام برد.

چه برسه به مهندسی شیمی و ترمودینامیک .

«لازانو کارنو» بنیان گذار ارتش فرانسه، طراح زبردست جنگ های ناپلئون بنا پارت و

یکی از تاثیر گذار ترین افراد تاریخ کشور فرانسه و حتی، کسی که برادر زاده اش جزو انقلابیون فرانسه بود.

همچنین برادرش ماری فرانسوا سعدی کارنو سالها ریاست جمهوری فرانسه رو بر عهده داشت.

اما هیچکدام از این افراد خانواده به اندازه «سعدی کارنو» تاثیرگذار نبودن.

نکته جالب اینکه پدرش اینقدر علاقه شدیدی به «سعدی شیرازی» شاعر فارسی زبان داشت، اسم اونو رو روی پسرش گذاشت.

 

سعدی پسر طراح پیروزی

استعداد و بلوغ فکری نیکولا سعدی کارنو به حدی بالا بود که توانست در همان دوران نوجوانی،

سر کلاس دانشمندان به نام علم فیزیک، همچون آمپر و گیلوساک حضور یابد.

هر چند که بعد ها به علت سقوط حکومت بناپارت، و تبعید پدرش زندگی سختی رو تجربه کرد اما

علاقه وافر او به علم، خصوصا، قوانین فیزیک باعث شد که اون این راه رو ادامه بده، و ثمرش

این شده که الان خودش رو خیلی بیشتر از پدرش که روزی از او به عنوان «طراح پیروزی» یاد میشد، میشناسن.

مطلبی که بیشتر هر چیز برای کارنو جالب میومد، رفتار گاز ها در مواجهه با گرما و انرژی بود.

کنجکاوی او در این زمینه، سبب پیشرفت و کشف قانون بقای انرژی، و چیز مهمی به اسم چرخه کارنو شد.

نهایتا«سعدی کارنو» با سماجت به هدف خودش یعنی افزایش چشمگیر بازدهی ماشین های گرمایی رسید که سبب انقلاب عظیمی در صنعت شد.

متاسفانه بیماری وبا عمری بیشتر از سی و شیش سال به این اعجوبه دنیا علم نداد، اما

خدمات سعدی کارنو به دنیا علم به حدی ارزشمند بود که از او به عنوان پدر علم ترمودینامیک یاد میشود.

پس از کارنو، افراد بسیاری به تحقیق در این زمینه پرداختن، کتاب ها ومقالاات زیادی در شاخه های مختلف ترمودینامیک چاپ شد.

حالا ترمودینامیک به عنوان یکی از مهم ترین دورس رشته مهندسی شیمی و مهندسی مکانیک در دانشگاه های سراسر دنیا تدریس میشود.

ترمودینامیک، درس مورد علاقه آدمای شلخته

معرفی ترمودینامیک

اگه حوصله تمیز کردن اتاقتو نداری،

اگه جزو کسایی هستی که بار ها و بارها اقدام به پرتاب هسته آلبالوخشک توی سطل گوشه اتاقت، اونم از فاصله دور کردی،

اگه به نظم وانظباط اعتقاد خاصی نداری،

خلاصه اگه مث خیلیا از جمله خودم شلخته ای،

باید خدمت عرض کنم که دوست عزیز شما الان بخشی از علم ترمودینامیک رو درک کردی.

قبول نداری ؟ به متن زیر دقت کن…

این یکی از اصولی ترین مبانی ترمودینامیکه

«دنیا باید به سوی بی نظمی پیش بره»

فک کنم حالا دیگه به اهمیت و حتی جذابیت ترمودینامیک پی برده باشی.

یا شاید با خودت بگی حالا که چی …اصان به چه دردی میخوره..

باید بهت بگم که مهندس جان

ترمودینامیک پایه ی مهندسی شیمی و مکانیکه.

اینو میتونی از اکثر دانشجو ها، اساتید و حتی مهندسین در زمینه هم سوال کنی، تا قانعت کنن.

خلاصه ترمو رو خوب یاد بگیر، برو پی زندگیت…

از ما گفتن بود.

چه طوری ترمودینامیک رو پاس کنم؟؟

امتحان ترمودینامیک- اٌبتیم

مراجع و کتاب های زیادی توی دنیا سعی بر آموزش راحت و کاربردی درس مهم ترمودینامیک کردن اما

به طور حتم کتاب مقدمه ای بر ترمودینامیک مهندسی شیمی تالیف مشترک اسمیت، ون نس، آبوت،

که در ایران معمولا به نام کتاب ترمودینامیک اسمیت ون نس شناخته می شود. جزو معروف ترین اونا هاس.

 

 

 

جواد فرزانی پور
ژوئن 22, 2020