گاز کامل

تعداد بازدید: 2649
چهارشنبه 03 دي 1393

گاز کامل

گاز کامل (Ideal Gas) گازی است که بین مولکول های آن جاذبه ای وجود ندارد. مولکول های چنین گازی کاملا از هم جدا بوده و از نیروی جاذبه یکدیگر مستقل هستند. بنابراین انرژی منتقل شده به یک گاز ایده آل هیچ تاثیری روی انرژی پتانسیل آن نخواهد داشت.

مفهوم گاز کامل یا ایده آل، حل بسیاری از مسایلی را که با تغییر شرایط گاز مرتبط هستندساده می کند. بسیاری از مسایل پیچیده مکانیک با فرض عدم وجود اصطکاک، ساده شده و تاثیر اصطکاک، جداگانه منظور می گردد. کار یک گاز ایده آل نیز مثل یک سطح بدون اصطکاک می باشد و فرض می شود گاز ایده آل، شرایط خود را بدون اصطکاک داخلی یعنی بدون انجام کار خارجی برای غلبه بر نیروهای بین مولکولی، تغییر دهد.

تصور اصطکاک داخلی چندان مشکل نیست. مایعی مثل روغن به دلیل اصطکاک داخلی ناشی از جاذبه بین مولکولی قوی، به راحتی جریان نمی یابد ولی هنگامی که گرم شود و مولکول ها انرژی اضافی ذخیره نمایند، نیروی جاذبه بین مولکولی تا اندازه ای از بین می رود، اصطکاک داخلی کاهش یافته و مایع به آسانی جریان می یابد. بدیهی است تبخیر سیال موجب زیاد شدن فاصله مولکول ها و کاهش اصطکاک داخلی می شود. ولی هنوز هم بین مولکول ها مقدار زیادی جاذبه وجود دارد. در حالت گازی هنگامی که گاز به {{فاز}} مایع نزدیک تر است، نیروی بین مولکولی زیاد می باشد ولی با گرم شدن گاز و افزایش دمای آن تا دمای اشباع، به سرعت کاهش می یابد. یک {{گاز}} هنگامی به حالت ایده آل می رسد که نیروهای بین مولکولی و اصطکاک داخلی قابل صرفنظر کردن باشند. بنابراین عملا چیزی به نام گاز ایده آل یا کامل وجود نخواهد داشت. گازهایی مثل هوا، نیتروژن ،هیدروژن و هلیوم چنان به شرایط ایده آل نزدیک هستند که خطای ناشی از ایده آل در نظر گرفتن آن ها، اغلب قابل اغماض است.

هر چند درک و استفاده از قوانین گازهای کامل در رشته تبرید مهم است ولی باید دقت نمود که گازهای مورد استفاده در سیکل های تبرید مکانیکی به نقطه اشباع نزدیک می باشد (یعنی به صورت بخار هستند) و به شرایط گاز ایده آل یا کامل نمی رسند. لذا فقط در موارد کلی از قوانین گازهای ایده آل تبعیت نموده و بنابراین برای استفاده از این قوانین رابطه فشار، حجم و دمای چنین بخارهایی، خطاهای قابل ملاحظه ای به وجود خواهد آورد. هنگام کار با بخارها اغلب لازم است از مقادیری که به طور تجربی یا از طریق محاسبات خیلی پیچیده به دست آمده اند و یا از مقادیر موجود در جداول و یا نمودارها استفاده می شود.

گاز کامل

تحولات گاز ایده آل

هنگامی که گازی از شرایط یا حالت اولیه به حالت یا شرایط نهایی می رسد، می گویند تحولی را طی کرده است. تغییر شرایط یک گاز، ممکن است به طرق مختلف انجام شود، که فقط پنج تا از آن ها مطرح هستند:

  1. تحول فشار ثابت (ایزوبار)
  2. تحول حجم ثابت (ایزومتریک)
  3. تحول دما ثابت (ایزوترمال)
  4. تحول آدیاباتیک
  5. تحول پلی تروپیک

در بررسی گازهای ایده آل فرض شد مولکول ها از هم چنان دور هستند که نیروی جاذبه ای روی همدیگر ندارند و انرژی جذب شده به وسیله گاز هیچ تاثیری بر انرژی پتانسیل داخلی ندارد. بنابراین کل انرژی جذب شده به وسیله گاز یا انرژی جنبشی داخلی دمای آن را افزایش می دهد یا به صورت کار خارجی از آن خارج یا صرف هر دو مورد می شود. و چون تغییر انرژی پتانسیل داخلی ΔP همواره صفر است. معادله عمومی انرژی برای گاز ایده آل به صورت زیر نوشته می شود.

ΔW+ΔK=ΔQ

 

 

برای درک بهتر مفهوم تغییرات انرژی در طی فرایندها باید به خاطر بسپاریم که تغییر دمای گاز نشانگر تغییر انرژی جنبشی داخلی آن می باشد در حالی که تغییر حجم بیانگر تغییر انرژی جنبشی داخلی آن می باشد در حالی که تغییر حجم بیانگر انجام کار بر روی گاز یا به وسیله آن است.

قانون گاز ایده آل:

PV=nRT=NkT

n: تعداد مول

R: ثابت گازها 8.3145 J/mol K

N: تعداد مولکول

K: ثابت بولتزمان 1.38066 x 10-23 J/K

منابع و پیوندها

گردآوری شده توسط دپارتمان پژوهشی شرکت پاکمن

Roy.j.Dossat   اصول تبرید،ترجمه مهندس اصغر حاج سقطی، مهندس سید احمد جعفری، مرکز انتشارات دانشگاه علم و صنعت ایران، سال 1386

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu

 

برای مشاهده آخرین ماهنامه الکترونیکی تاسیسات کلیک کنید

 

 

برداشت از مطالب سایت با ذکر منبع بلا مانع است

 

 

گاز ایده آل از دید chemistry.about.com

The Ideal Gas Law applies to ideal gases. An ideal gas contains molecules of negligible size that have an average molar kinetic energy that depends only on temperature. Intermolecular forces and molecular size are not considered by the Ideal Gas Law. The Ideal Gas Law applies best to monoatomic gases at low pressure and high temperature. Lower pressure is best because then the average distance between molecules is much greater than the molecular size. Increasing the temperature helps because the kinetic energy of the molecules increases, making the effect of intermolecular attraction less significant...more

برچسب ها: ایده
هجدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان تهران 97
هجدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان تهران 97   ...بیشتر
هفدهمین نمایشگاه بین المللی تاسیسات ساختمان و سیستم های سرمایشی و گرمایشی تهران 97
هفدهمین نمایشگاه بین المللی تاسیسات ساختمان و سیستم های سرمایشی و گرمایشی تهران ...بیشتر
هفدهمین نمایشگاه صنعت ساختمان و صنایع وابسته مازندران 97
بیستمین نمایشگاه صنعت ساختمان و صنایع وابسته مازندران 97   ...بیشتر
تقویم نمایشگاه های بین المللی سال 1397
نمایشگاه به عنوان يكی از مهمترين بخش های تجاری و اقتصادی ایران با بهره مندی از ف ...بیشتر
دوازدهمین نمایشگاه ساختمان و تاسیسات گرمایشی و سرمایشی زنجان 97
بیستمین نمایشگاه ساختمان و تاسیسات گرمایشی و سرمایشی زنجان 97   ...بیشتر
بیستمین نمایشگاه بین المللی ساختمان شیراز 97
بیستمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان شیراز 97   ...بیشتر
هفدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان و راهسازی بیرجند
هفدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان و راهسازی بیرجند 97     ...بیشتر
شانزدهمین نمایشگاه ساختمان و سیستم های گرمایشی و سرمایشی کرمانشاه
شانزدهمین نمایشگاه صنعت ساختمان و سیستم های سرمایشی و گرمایشی کرمانشاه 97 &nb ...بیشتر
یازدهمین نمایشگاه بین المللی سیستم های سرمایشی و گرمایشی ارومیه 97
چهاردهمین نمایشگاه بین المللی سیستم های گرمایشی و سرمایشی ارومیه 97   ...بیشتر
چهاردهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان ارومیه 97
چهاردهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان ارومیه 97     ...بیشتر
چهاردهمین نمایشگاه بین المللی ساختمان کیش 97
چهاردهمین نمایشگاه بین المللی عمران و ساختمان کیش 97     ...بیشتر
راندمان بویلر
شاخص های مؤثر در محاسبات راندمان بویلر، یکی از اساسی ترین ضوابط مؤثر در ارتقا سط ...بیشتر
کتاب موتورخانه بخار شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: موتورخانه بخار/ ق ...بیشتر
مقررات ملّي ساختمان ايران مبحث نوزدهم
دانلود فایل PDF مقررات ملی ساختمان ایران-مبحث نوزدهم-صرفه جویی در مصرف انرژی ...بیشتر
راه اندازی سختی گیر نیمه اتوماتیک رزینی
دستور العمل راه اندازی سختی گیر های نیمه اتوماتیک رزینی سختی گیرهای رزینی از ...بیشتر
جانمایی بویلر در موتورخانه
براي عملکرد مناسب بويلرها و تجهيزات وابسته بايد فضاي کافي را در موتورخانه به آن ...بیشتر
کتاب انتخاب بویلر شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: انتخاب بویلر/ قرب ...بیشتر
مراحل آموزش و نگهداری دیگ های بخار سیار
مقدمه از دیرباز استفاده از تجهیزات مولد بخار در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت ...بیشتر
معرفی کتابچه دیگ آبگرم شرکت پاکمن
راه اندازی آموزش و بهره برداری از   Hot Water Boilers   ...بیشتر
معرفی کتابچه موتور خانه استخر
نام مقاله: کتابچه موتور خانه استخر نام نویسنده: دپارتمان پژوهش شرکت پاکمن ...بیشتر
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار براي استفاده بهينه از بویلر ...بیشتر