- This topic has 2 replies, 1 voice, and was last updated 2 years, 8 months ago by
.
-
Topic
-
دما سنج جیوه ای می شکند و دو قطره جیوه بازیگوش متولد می شوند. آنها پس از مدتی حرکت در جهان هستی به هم می پیونند و قطره بزرگتری خلق می شود.
دما سنج جیوه ای می شکند و دو قطره جیوه بازیگوش متولد می شوند. آنها پس از مدتی حرکت در جهان هستی به هم می پیونند و قطره بزرگتری خلق می شود.به نظر شما چنانچه از تبادل حرارت با محیط صرف نظر شود، دمای قطره جدید با دمای قطره های کوچکتر اولیه یکسان خواهد بود؟
-
Replies
-
با توجه به عدم تبادل گرما با محیط بله!
شکل گیری یک قطره جیوه مستلزم تعادل دو فشار داخلی و خارجی در سطح آن است. فشار خارجی که سبب نیروهای جمع کننده بر پیکره قطره است از نیروهای در گیر با کشش سطحی سیال نتیجه می شوند. این نیروها توسط برآیند نیروهای داخلی ناشی از جنبش مولکولی ذرات تشکیل دهنده سیال خنثی می شود. از سوی دیگر از نظر ریاضی حداقل سطح ممکن با یک حجم ثابت در پیکره یک کره کاملاً متقارن امکان پذیر است، بنابراین با پیوستن دو قطره جیوه ،سطح معادل قطره جدید از مجموع سطوح دو قطره کوچکتر کمتر خواهد بود. با کاهش سطح معادل، نیروهای در گیر با کشش سطحی کمتر و در نتیجه فشار داخلی مقابله کننده با آن کاهش می یابد. ازاینرو فشار داخلی سیال جیوه در قطره بزرگتر کمتر از دو قطره کوچکتر خواهد بود. از نقطه نظر ترمودینامیکی مادامیکه بتوان از انتقال حرارت قطرات به محیط صرف نظر نمود می توان بر ثبات آنتالپی (H=U+PV) تأکید کرد( بیانی از قانون بقای انرژی). آنتالپی یک سیال از دو بخش انرژی داخلی (U) و انرژی معادل کار انجام شده روی سیستم (PV) تشکیل می شود. با کاهش فشار داخلی قطرات و ثابت فرض نمودن حجم جیوه در گیر با موضوع، جهت ثابت ماندن آنتالپی، افزایش انرژی داخلی سیال جیوه مورد انتظار است. افزایش انرژی داخلی نیز با افزایش جنبش مولکولی ذرات یا دمای قطره جیوه متناظر است. در واقع بخشی از انرژی پتانسیل تجسم یافته در کشش سطحی قطرات با کوچک شدن سطح آزاد قطرات و به دلیل تحول آدیاباتیک مورد اشاره به انرژی جنبشی اضافی ذرات، تبدیل شده است.
- You must be logged in to reply to this topic.