مدیریت زمان و مهندسی مکانیک
مدیریت زمان و مهندسی مکانیک

مدیریت زمان و مهندسی مکانیک

ارایه مثال برای نامساوی کلازیوس و اهمیت آن

پیرو پست ارایه مثال برای نامساوی کلازیوس و اهمیت آن

مهلت پاسخگویی:92/05/22


یک فنجون چای داغ رو مثال میزنیم :

وقتی چای داغ هست مثلا 90 درجه سلسیوس هست و در اتاق 25 درجه قرار میگیره آروم آروم سرد میشه تا به تعادل دمایی با محیط میرسه و دماش میشه 25 درجه سلسیوس .

خوب اگر بخوایم سیکل بشه تا انتگرال سیکلی بگیریم براش باید دوباره چای رو داغ کنیم تا مجددا به دمای 90 برسه و عینا به حالت مشابه اولیش برسه.


خوب برای اینکار 2 راه میتونیم داشته باشیم:

 1-فنجون رو بذاریم رو شعله و گرم کنیم تا از 25 مجددا به 90 برسه و بعد شعله رو خاموش کنیم(یا مثلا یه المنت برقی بذاریم توی فنجون و...)در حین گرم کردن باید کل جداره فنجون رو با پشم شیشه عایق کنیم همچنین باید رو سر فنجون رو هم با مثلا یک نعلبکی بپوشونیم و خود نعلبکی هم با پشم شیشه عایق شه

 


 2-فنجون رو از شعله به میزان زیادی دور کنیم تا آهسته آهسته و مثلا بعد از گذشت یک روز چای مجددا از 25 به 90 برسه

اما در این حالت در حین گرم کردن و سرمایش(هر دو) کل جداره فنجون رو با پشم شیشه عایق کنیم همچنین باید رو سر فنجون رو هم با مثلا یک نعلبکی بپوشونیم و خود نعلبکی هم با پشم شیشه عایق شه


سیکل شماره یک بازگشت ناپذیر و سیکل دومی بازگشت پذیر هستن.

 

در مورد دوم "تمام مایع" موجود در فنجون به میزان dT دماشون بالا میره تا آرام آرام از 25 به 90 برسه یعنی مثلا ابتدا "کل مایع چای " میشه 25+dT  سپس میشه 25+2dT و....

خب انتگرال سیکلی کلازیوس رو اگر اعمال کنیم برای این سیکل داریم:

m جرم کل مایع چای هست

و عقلا درست هم هست چون جای کران بالا و پایین انتگرالا با هم عوض شده.

از دو ترم بالا کدوم منفی و کدوم مثبته؟

اما داستان اینجاست که اگر به شیوه شماره 1 عمل کنیم انتگرال سیکلی کلازیوس منفی میشه.

یعنی مجموع Q/T های سرد شدن چای بیشتر از Q/T های گرم شدن چای هست.

کسی میتونه توضیح بده؟

جوری توضیح بدید که بشه تو یک کتاب علمی آوردش

هر کسی بتونه توضیح بده اسمشو تو کتابی که دارم مینویسم میآرم.



نظرات 7 + ارسال نظر
عبدالرحیم سه‌شنبه 15 مرداد‌ماه سال 1392 ساعت 06:15

1.اگه اونو سیستم در نظر گرفت و فنجون چای دورتر از شعله باشه چون دیرتر دما اضافه م
یشه و آروم آروم است گمون تولید انتروپی و تولید انرژی داخلی داریم و میشه برگشت ناپذیر
2.اگه نزدیگ شعله باشه چون فاصله کمه زودتر دما اضافه میشه و گرما سریعتر منتقل میشه میشه فرض کردی انتروپی مساوی صفر همچنین انرژی داخلی پس نتیجتا میشه برگشت پذیر

انشلا توضیح خوبی باشه اینم آخه برق رفته اینجا نشتم بیرون و فکر کردم با گوشیم نظر دادم دیگه همین قدر بلد بدوم انشلا کمی درست باشه اگه هم غلطه بهم توضیح بده؟

کاملا برعکس گفتید برادر
یه بار دیگه متنو با دقت بخون

عبدالرحیم سه‌شنبه 15 مرداد‌ماه سال 1392 ساعت 06:42

خوب برعکسشو قبول کن دیگه ؟ بازم ممنون

باشه برعکسش قبول ولی ما سؤال کردیم چرا منفی میشه؟

رضا سه‌شنبه 15 مرداد‌ماه سال 1392 ساعت 20:42

من سیالاتم ولی به نظرم مهندسی مکانیک یعنی دینامیک و ترمودینامیک

ممنون
به نظر من مهندسی مکانیک یعنی همه درسا استاتیک بگیر تا آخریش....اما مهم اینه که دانشجو رو زده نکنن با این کنکورای غیر استاندارد وگرنه مقاومتش هم در جای خودش قشنگه ...

حسین چهارشنبه 16 مرداد‌ماه سال 1392 ساعت 07:47

سلام
من تازه این پستو دیدم لطفا یه کم وقت بیشتری بدین روش فکر کنم .

سلام
اکی

حسین دوشنبه 21 مرداد‌ماه سال 1392 ساعت 10:46

سلام مهندس

آقا ما فکر کردیم نتیجه نداد . ادامه بده !

راستش ت حالت چون کل چای به دمای T+dTمیرسه از طرفی dT هم واقعا دیفرانسیلیه ! پس انتگرال ما مثل آدم! صفر میشه .
تو حالت دوم دوتا فرق داره اول این که dT نداریم و دلتا T داریم یعنی اختلاف دمای گرم کن و آب اطرافش زیاده . دوم این که همه ی آب تو یه دما نیستن یعنی اطراف گرم که - مرز گرمکن - تو دمای گرمکنه - مثلا 90 درجه - و ته فنجون تو دمای 25 درجه پس نمیشه مثل آدم انتگرال گرفت و دیفرانسیل ما ناقصه یعنی علاوه بر دما مکان هم مهمه . حالا این که از این چجوری انتگرال میگیرن نمیدونم . شاید چای رو به بینهایت ناحیه ی دایه شکل اطراف گرمکن تقسیم کنیم که دما تو هر ناحیه ثابته و بعد با روش های عددی انتگرال بگیریم . البته این توضیحات بیشتر ریاضی بود اگر منظور شما بعد فیزیکی مسئلست که خیلی پرت شدم !

سلام
جدا ممنون از دقت نظرت
توضیحاتی که دادی درستن اما یه نکته فیزیکی رو هم باید لحاظ کنی توشون که جواب نهاییت بدست بیاد حالا زیاد خودتو اذیت نکن همینقدر هم عالیه
جوابو میگم بعد از 22 ام مرداد به زودی انشالّله

حسین دوشنبه 21 مرداد‌ماه سال 1392 ساعت 13:11

گفتی جوابم درسته جراتم بیشتر شده !
فکر کنم شرط فیزیکی اینه که Q در دو حالت باید برابر باشه .

نه اتفاقا درست بر عکس Q در دو حالت یکی نیستن...و رمز کشف جواب همینجاست

حسین دوشنبه 21 مرداد‌ماه سال 1392 ساعت 15:28

یه سوال دارم
این که میگید دوباره به دمای 90 درجه میرسونیم یعنی چی ؟
یعنی دماسنج رو میذارید وسط مایع یا دمای میانگین می گیرید یا با یه همزن مایع رو هم میزنیدبعد اندازه میگیرید ؟

خیلی داری نزدیک میشی
فهمیدم مرادت از این سؤال چیه
چون فکر میکنی که در حالت برگشت ناپذیر مایع نزدیکتر به شعله در دمای بیشتر و مایع دورتر در دمای کمتر به سر میبره این سؤال پیش اومد برات...
نه منظور زمانی هست که کل مایع به دمای 90 میرسن حالا شما واسه راحتی کار فرض کن بگیم به دمای 100(یا همون 96.6) میرسن یعنی زمانی که مایع به جوش میآد
خوب دیگه در اون لحظه میتونیم مطمئن باشیم که کل مایع در یک دما هست دیگه نه؟ :)

امکان ثبت نظر جدید برای این مطلب وجود ندارد.