چرخه کارنو

مسئله

مطابق شکل چرخه کارنو از دو فرایند بی دررو و همدما تشکیل شده است. بازده این چرخه را برحسب دمای منبع گرم و سرد بیابید.

جواب در ادامه مطلب...

فرایند بی دررو

• مسئله

نشان دهید در فرایند بی دررو حاصل ضرب فشار در حجم به توان ضریب اتمیسیته ثابت است.(ضریب اتمیسیته (گاما) نسبت گرمای ویژه مولی در فشار ثابت به گرمای ویژه مولی در حجم ثابت است)

جواب در ادامه مطلب...

مسئله اثر ونتوری

هنگامی که سیال از لوله تنگی عبور می کند فشار آن افزایش می یابد. به این پدیده اثر ونتوری گفته می شود.

• مسئله

در مسیر یک سیال یک لوله ونتوری نصب می کنیم و مطابق شکل یک لوله U شکل به عنوان فشار سنج در دو مقطع لوله فشار را نشان می دهد. اگر چگالی سیال در طول مسیر ثابت بمانداندازه سرعت سیال را در زمان ورود بر حسب A₁ ,A₂ ,h ,g, چگالی سیال(p)در حال عبور و چگالی مایع(p_h) درون لوله U شکل بیابید.  

جواب در ادامه مطلب...

معادله پیوستگی

در سیالات  تراکم ناپذیر با توجه به قانون بقای جرم می توان به روابطی رسید که سرعت شاره و سطح مقطع شاره را به هم مربوط می کنند.حتما شما تا به حال اندکی یک شیر آب را باز کردبد و دیده اید که پس از مدتی که آب از لوله خارج می شود به صورت قطرات ریزی در می آیند.با استفاده از این رابطه می توان به علت این پدیده پی برد.

ادامه مطلب...

اصل برنولی

اصل یا قانون برنولی به بیان رابطه ای در مورد سیالات در حال حرکت در جریان یکنواخت می پردازد این قانون از پایستگی انرژی بدست می آید و نتایج بسیار حالبی دارد. یکی از نتایح این اصل بیان می کند که برای یک شاره هر گاه سرعت زیاد شود فشار آن کم می شود و بالعکس. در این جا به اثبات و توضیح این قانون می پردازیم.

• روش اول:

ایده اصلی برای اثبات استفاده از پایستگی انرژی است در این جا می گوییم مقدار انرژی مصرفی برای حرکت برابر با مقدار تغییرات انرژی مکانیکی است.در شکل یک قسمت کوچک شاره را در پایین لوله در نظر بگیرید این قسمت در حال حرکت است پس...

ادامه مطلب...

مسئله انبساط میله

• مسئله

یک میله نازک به طول L و جرم m وجود دارد.اگر با توان P به این میله حرارت دهیم، رابطه بین چگالی خطی این میله و زمان را بیابید. و نمودار آن را رسم کنید.

جواب در ادامه مطلب...

فرایند بی دررو

 فرایند بی دررو یا آدیاباتیک فرایندی بسیار سریع است و به همین علت هیچ گرمایی را منتقل نمی کند و طبق قانون اول ترمودینامیک:

$$\Delta U=Q+W  ,  Q=0 \rightarrow \Delta U=W$$

و معادله این فرایند به این صورت است:

$$PV^\gamma=C$$

که C یک عدد ثابت و گاما هم ضریب اتمیسیته است و برابر است با:

$$\gamma=\frac{C_p}{C_v}=1+\frac{R}{C_v}$$

محاسبه مقدار کار را در ادامه بخوانید

کار (ترمودینامیک)

در مکانیک کار را به صورت حاصل ضرب (ضرب داخلی بردار) نیرو در جابجایی می شناسیم. تعریف کار در ترمودینامیک هم به همین صورت است فقط برای راحتی در روابط آن نیرو و جابجایی را بر اساس فشار و حجم بیان می کنند. به همین دلیل کار به صورت حاصل ضرب فشار در حجم بیان می شود و در حالت دقیق تر...

ادامه مطلب...

مسئله تقسیم آب در ناودان

 

• مسئله

فوران آب با زاویه مورب، مطابق شکل به ناودان افقی با مقطع نیم دایره برخورد می کند.فواره آب و خطی که از مرکز ناودان خارج می شود در صفحه قائم قرار دارد.نسبت مقدار خروجی آب در دو سر ناودان را بر حسب زاویه بیابید.(مسئله 74 کتاب 200 مسئله شگفت انگیز فیزیک)

جواب در ادامه مطلب...

 

مسئله انتقال حرارت و تغییرات دمای دو گوی آهنی

 

• مسئله

دو گوی آهنی در نظر بگیرید که یکی از آن ها روی صفحه عایق حرارتی و دیگری از نخی نازک آویزان است.اگر به هر کدام به یک اندازه گرما دهیم؛دمای کدام گوی بیشتر می شود؟(قسمت اول سوالی از المپیاد های جهانی )

جواب در ادامه مطلب...