Thermodynamics - Shahid Beheshti University - PDF

‫‪SHAHID BEHESHTI UNIVERSITY- FACULTY OF EARTH SCIENCES‬‬ ‫درس ترمودینامیک ژئوشیمیایی‬ ‫بخش ‪ :1‬مبانی‬ ‫دکتر فریبرز مسعودی‬ SHAHID BEHESHTI UNIVERSITY- FACULTY OF EARTH SCIENCES ‫مفاهیمی که الزم است برای بررسی خواص...

‫‪SHAHID BEHESHTI UNIVERSITY- FACULTY OF EARTH SCIENCES‬‬ ‫درس ترمودینامیک ژئوشیمیایی‬ ‫بخش ‪ :1‬مبانی‬ ‫دکتر فریبرز مسعودی‬ SHAHID BEHESHTI UNIVERSITY- FACULTY OF EARTH SCIENCES ‫مفاهیمی که الزم است برای بررسی خواص فیزیکی مواد بدانیم‬ Equilibrium relations among species (melt, minerals and aqueous) at a specific pressures and temperatures. Interpreting phase relations in mineralogical systems Reaction rates Mass transfer SHAHID BEHESHTI UNIVERSITY- FACULTY OF EARTH SCIENCES ‫ترمودینامیک‬ SHAHID BEHESHTI UNIVERSITY- FACULTY OF EARTH SCIENCES ‫‪SHAHID BEHESHTI UNIVERSITY- FACULTY OF EARTH SCIENCES‬‬ ‫ما در مشاهدات طبیعی قادر به انجام ازمایش برای فهم تمام پدیده ها نیستیم‪.‬‬ ‫حتی در وقوع آتشفشان نیز نمی توان با وجود سرعت اتفاق آن ‪ ،‬آزمایش های‬ ‫مشابه انجام داد‪.‬لذا الزم است که شبیه سازی انجام شود‪.‬‬ ‫ترمودینامیک علم مطالعه انرژی است‪.‬‬ ‫مانند دفترداری است که میزان تغییرات انرژی را محاسبه می نماید‪.‬‬ ‫در این علم رفتار انرژی بر اساس اصولی تعیین می شود‪.‬‬ SHAHID BEHESHTI UNIVERSITY- FACULTY OF EARTH SCIENCES Definition of Thermodynamics Thermodynamics is a Greek word which means flow of heat in physical and chemical reactions Thermodynamics is a branch of science which deals with study of different forms of energy and their interconversions It deals with energy changes in physical and chemical processes. SHAHID BEHESHTI UNIVERSITY- FACULTY OF EARTH SCIENCES The thermodynamicists representative of the original eight founding schools of thermodynamics. The schools with the most- lasting effect in founding the modern versions of thermodynamics are the Berlin school, particularly as established in Rudolf Clausius’s 1865 textbook The history of thermodynamics as a scientific discipline generally begins with Otto von Guericke who, in 1650, built and designed the world's first vacuum pump and demonstrated a vacuum ‫‪SHAHID BEHESHTI UNIVERSITY- FACULTY OF EARTH SCIENCES‬‬ ‫چرا ترمودینامیک در زمین شناسی ایران خیلی شناخته نشده است؟‬ ‫‪ -‬نیاز به پایه ریاضی‬ ‫‪ -‬عدم شناخت ریاضی دانان و فیزیک دانان با زمین شناسی‬ ‫مبانی ترمودینامیک ژئوشیمیایی –‬ ‫دکتر مسیب سبزه ای ‪ -‬نشر سمر‬ ‫‪1377‬‬ ‫‪SHAHID BEHESHTI UNIVERSITY- FACULTY OF EARTH SCIENCES‬‬ ‫ترمودینایمیک ژئوشیمیایی‬ ‫بخشی از ترموینامیک که تحوالت و پدیده ها را در محیط زمین شناسی بررسی می نماید‪.‬‬ ‫تفاوت پتروگرافی‪ ،‬پترولوژی‪ ،‬پتروژنز و‬ ‫ژئوشیمی چیست؟‬ SHAHID BEHESHTI UNIVERSITY- FACULTY OF EARTH SCIENCES ‫کینتیک چیست و چه‬ ‫تفاوتی با ترمودینامیک‬ ‫دارد؟‬ ‫‪SHAHID BEHESHTI UNIVERSITY- FACULTY OF EARTH SCIENCES‬‬ ‫ترمودینامیک مطالعه انرژی و تغییرات آن را مطالعه می کند‬ ‫کینتیک سرعت پدیده ها را مطالعه می نماید‪.‬‬ ‫ترمودینامیک بیان می کند که کدام کانی و کدام شکل مواد در چه شرایطی پایدار‬ ‫هستند‪.‬‬ ‫کینتیک سرعت تغییرات تبدیل مواد را بررسی می نماید‬ ‫تبدیل آراگونیت به کلسیت‬ ‫تبدیل الماس به زغال‬ ‫‪ Metastable‬؟ وجود مواد خارج از محدوده پایداری آن ها‬ SHAHID BEHESHTI UNIVERSITY- FACULTY OF EARTH SCIENCES It is fortunate for geologist which could see. Minerals outside of their stability field. ‫‪SHAHID BEHESHTI UNIVERSITY- FACULTY OF EARTH SCIENCES‬‬ ‫علم فیزیک – شیمی‬ ‫موضوع علم فیزیک شیمی تحقیق در مورد پدیده هایی است که در آن ماده و انرژی تغییر می‬ ‫کنند‪.‬‬ ‫سه راه متفاوت برای حل مسئله وجود دارد‬ ‫‪ -‬ترمودینامیک‬ ‫‪ -‬ترمودینامیک کالسیک بر مبنای حالت تعادل و فرایندهای برگشت پذیر بنا گذاشته شده است‪.‬‬ ‫آثر آن ماکروسکپی است که در مورد پترولوژی کانیها و شیشه و مذاب است‪.‬پارامتر های‬ ‫متغیر فشار حرارت ویسکوزیته و پتانسیل شیمیایی و ‪..‬است‪.‬‬ ‫‪ -‬کینتیک‬ ‫‪ -‬آهنگ واکنش را نشان می دهد‪.‬اهداف ماکروسکپی است اما دالیل میکروسکپی و بسته به‬ ‫ساختار ماده دارد‪.‬تک تک ذرات اتم در ایجاد آن موثر هستند‬ ‫‪ -‬مکانیک کوانتومی‬ ‫‪ -‬رهیافت ریاضی و الترا میکروسکپی است‪.‬‬ SHAHID BEHESHTI UNIVERSITY- FACULTY OF EARTH SCIENCES ‫مفاهیم اولیه‬ ‫ ‬ ‫‪system‬‬ ‫‪Some portion of the universe that you wish to study‬‬ ‫انواع سیستم بر اساس انتقال ماده و انرژی‬ ‫سیتم عایق ‪isolate‬‬ ‫سیستم باز ‪open‬‬ ‫سیتم بسته ‪closed‬‬ ‫سیستم آدیاباتیک ‪ Adyabatic‬مرزها عالوه بر ماده نسبت به حرارت‬ ‫هم عایق است و فقط انرژی مکانیکی تبادل می شود‪.‬‬ ‫‪SHAHID BEHESHTI UNIVERSITY- FACULTY OF EARTH SCIENCES‬‬ ‫انواع سیستم بر اساس مکان و زمان‬ ‫وابسته به زمان‬ ‫‪ -‬سیستم زودگذر ‪ transient‬هر لحظه تغییر می کند‬ ‫غیر وابسته به زمان‬ ‫‪ -‬سیستم دینامیک‪ dynamic‬با آهنگ مشخصی )‪ (steady state‬تغییر می کند‬ ‫غیر وابسته به زمان‬ ‫‪ -‬سیستم تعادلی ‪ static‬در حالت تعالدل است )‪(equilibrium state‬‬ SHAHID BEHESHTI UNIVERSITY- FACULTY OF EARTH SCIENCES SHAHID BEHESHTI UNIVERSITY- FACULTY OF EARTH SCIENCES SHAHID BEHESHTI UNIVERSITY- FACULTY OF EARTH SCIENCES  ‫متغییرهای سیستم‬ a. Intensive property: does not depend on the mass (m) or does not change with subdivision of the system, denoted by lowercase letters, e.g., z. ‫مانند فشار دما وزن مخصوص‬ b. Extensive property: does depend on the mass (m) or does change with subdivision of the system, denoted by uppercase letters, e.g., Z. ‫مانند وزن حجم‬