دانلود تحقیق قانون گازهای کامل ونظریه جنبشی

قانون گازهای کامل ونظریه جنبشی

مقدمه :
هر چند که شناختن گرما به عنوان یکی از اشکال انرژی پیامد
آزمایشهایی روی مایعات و جامدات انجام گرفته اما این مطالعه خواص گرمایی گازه است که به روشن ترین شکل روابط گرمایی حرکت مولکولی و کار دینامیکی را نشان میدهد دراین فصل توجه خود را عمدتا به مدلی ایده ال از گازهای حقیقی معطوف می کنیم گاز کامل شامل تعداد زیادی از ذرات یکسان و بینهایت کوچک است که کنش متقابل آنها بر هم محدود به برخوردهایی کشسان است که گاه گاهی و بنیادی معطوف کنیم و خود را درگیر جزئیات دشوار که اساسی هم نیستند .این فصل به سه بخش اصلی تقسیم می شود .

ابتدا شواهد تجربی مربوط به رابطه بین فشار حجم ودمای گازهای کامل را مرور می کنیم با استفاده از این دادهها و معادلات حالات گاز کامل را بدست می اوریم سپس همین معادله رابا استفاده از چند فرض معقول فیزیکی درباره ماهیت میکروسکپی گاز بدست می آوریم بررسی خواص دینا میکی مولکول ها و اعمال قوانین نیوتن به رابطه بین فشار حجم و انرژی جنبشی متوسط انتقال و مولکول منجر می شود سرانجام این دو رهیاف در قالب یک نظریه هماهنگ ادغام می کنیم.

کمیتهای مولی:
غالبا راهترین کار این بود که معادلات ربط دهنده متغیر های گوناگون فیزیکی را بر حسب جرم طول یاحجم واحد یا جرم واحد P بیان می کنیم در معادله برنولی چگالی را به شکل نیروی G حجم ظاهر می شود ثا بت گرانشی بین جرمهای واحد که به فاصله واحد طول از یکدیگر تعریف کردیم برای مقا صد فعلی ما مناسب‌ترین مقیاس واحد جرم نیست بلکه واحدی است که بر مبنای تعدادی ثابت از ذرات یا تعداد مو لکولها بر گرم مول استوار است یک گرم مول یا صرفامول بنابر تغریف عبارت است از مقداری ماده که جرم آن بر حسب گرم با وزن مولکولی تشکیل دهنده اش برابر باشد واحد یعنی کیلو گرم مول عبارت است از مقداری از ماده SI که جرم آن بر حسب کیلو گرم با وزن مولکولی تشکیل دهنده اش برابر باشد وزن مولکولی در واقع عنوانی نا درست است زیرا واقعا وزن نیست .وزن مولکولی نسبت جرم مولکول به یک دوازدهم جرم اتمی کربنی است ه هسته آن فراوانتر ایزوتوپ باشد.

این که وزن مولکولی را نسبت جرم مولکولی به جرم اتم هیدروژن بگیریم از دقتی برخوردار است که فعلا برای ما کافی است جرم مولکولی یک مولکول تک اتمی همان جرم مولکولی چند اتمی جرم مولکولی عبارت است از مجموع جرم اتمی.

معادله حالات گاز کامل:
تعداد مولکولهای گاز 1ATM حتی در حجم نسبتا کوچک است روشن است که محاسبه دقیق رفتار 19^10*7/2 دینامیکی تمام ذرات گاز بی ثمر می باشد خوشبختانه خواص کپه ای یک دسته بزرگ از ذرات را می توان بدون دانستن جزئیات رفتار تک تک به دست أورد این خواص مثلا فشار حجم ودما را توابع حالت سیستم ورابطه بین آنهارا معادله حالت می نامند.

ازمایشهای رابرت بویل از نخستین ازمایشهای دقیقی بود که درباره رفتار گازها انجام شد .او کوچکترین پسر ارل کرک بود واستطاعت مالی کافی داشت چنان گه می توانست به عنوان سرگرمی جانبی به دنبال کنجکاوی علمی برود بول یک سلسله اندازه گیری درباره فنریت هوا انجام داد و پی برد که یک فرمول ریاضی ساده میتواند رابطه رابطه بین فشار و حجم مقداری ثابت از هوا در دمایی ثابت را بیان کند.

این رابطه که امروز ان را قانون بویل می دانند عبارت از:
PW= مقدار ثابت P*(NV)=PV=N مقدار ثابت * N هوا را اشغال میکند1MOL حجم مولی یعنیV که فشاری است که گاز بر جدار ظرف وارد Pتعداد موله هوا فضایی دو 2MOLبنابر معادله در دما وفشار یکسان هوا را اشغال می کند همه گازها چگالیشان1MOL برابر هر چند باشد بین درجه هایی یکسان از گرما به یک اندازه انبساط می یابند.

در مورد گازهای دائمی افزایش حجم بین مای ذوب یخ برابر با حجم اولیه برای دما سنج گراد ست.

نظریه جنبشی: مولکولی از یک گاز کامل را در حالت تعادل گرمایی با جدارهای ظرفی به حجم V در نظر می گیریم گاه ممکن است ذره ای به طور کشسان با ذره دیگر برخورد کند چنانکه انرژی و اندازه حرکت این دو ذره با پایستگی انرژی و اندازه حرکت کل تغییر کند می توان نشان داد که در برخوردیک ذره سریع به ذره ای کند محتملترین نتیجه ان است که ذره سریع انرژی از دست بدهد و ذره انرژی کسب کند به این ترتیب برخورد های بین مولکولی گرایشدارند سیستم را به ارایشی تعادلی برساند که در ان ذرات گاز انرژی جنبشی وسرعت قابل مقایسه ای کسب و ان را حفظ کند اما معنی این امر ان است که سرعت همه ذرات یکسان است اصلا این طور نیست بنابر عبارت بالا سرعت متوسطی وجود دارد که سرعت ذرات در اطراف ان توزیع شده است با استفاده از روشهای پیچیده می توان توزیع سرعتها را در مجموعه ای بزرگ از ذرات استنتاج کرد.

جیمز کلرک ما کسول ولودویگ بولتسمان نخستین کسانی بودند که چنین محاسبه ای را انجام دادند .از انجا که در یک ظرف یکسان جریان خالصی از گاز وجود ندارد جمع برداری اندازه حرکت تمام ذرات باید صفر باشد سرعت خالص نیز باید صفر باشد یعنی به طور متوسط تعداد ذراتی که به سمت چپ می روند برابر با همان تعدادی است که به راست می روند و تعداد ذراتی که به بالا می روند نیز با آنهایی که پایین می ایند برابر است سادهترین فزض این است که که ذره به طور کشسان وامی جهد مانند یکتوپ پینگ پنگ .

فرض کنید ذره ای به جداره برخورد کند و به آن بچسبد این ذره به عبارت سا کن شدن انرژی جنبش خود را به جداره می دهد و اگر این فرایند برای مدتی در مورد ذرات زیادی زیادی ادامه یابد انرژی قابل ملاحظه به جدار منتقل می شود این انتقال انرژی نشان می‌دهد که ظرف و گاز داخل ان در حالت تعادل گرمایی نیستند که ناقض فرض اولیه استاتفاقی که در مورد گازهای کامل می افتد ان است که مولکول ممکن است به مدتی کوتاه به جداره بچسبد اما پس از ان جداره انرژی کسب کند و به داخل ظرف باز می گردد به طور متوسط انرژی واندازه ی حرکتی که مولکولها طی چسبیدن به جداره از دست می دهد در بازگشت به داخل ظرف به انها پس داده می شود.

پس این فرض که همه برخوردها کشسانند هر چند غیر واقعی است تا جایی که تاکید اصلی بر خواص متوسط نه بر رفتار فردی تک تک مولکولهای گاز است اما راه به بی راهه نمی کشاند .

برای ساده کردن محاسبات فرض می L کنیم که گاز کامل داخل جعبه ای مکعبی به طول ذره معطوف N است توجه خود را به یکی از L^3 و حجم به V1 ,V1 , V1 بامولفهای V1 میکنیم که با سرعت میرود لحظه ای را که ذره به دیواره برخورد میکند X=Lطرف مینامیم .

T=0 ظرفیت گازهای گرمایی: گازها نیز مانند مایعات و جامداتظرفیت ویژه ای دارند اما ظرفیت گرمایی گازها بر خلاف مایعات وجامدات قویا به شرطی بستگی دارند که اندازه گیری در انها صورت می گیرد یک مولکول گاز در حجمی استوانه ای محدود است که پیستونی متحرک کاملا به قالب ان داخلش قرار گرفته است یا می توان پیستون را در نقطه ای ثابت کرد و حجم را ثابت نگه داشت یا فشاری ثابت بر سطح پیستون وارد اورد برابر شود در هر حالت می دانیم که در تعادل گرمای : PV=RT گازهای تک اتمی: اگرگاز تک اتمی باشد ان گاه V=3 وکل انرژی مولکولی سیستم فقط ناشی از انرژی جنبشی انتقال تک تک اتم هاست بنا براین انرژی داخلی گاز صرفا عبارت است از: (گازهای تک اتمی)برمول U=3/2 RT فرض کنید که به یک مول گاز تک اتمی مقداری گرما مثلاQCAL بدهیم انرژیQ که به شکل گرما به گاز داده‌ایم می توانند دو اثر داشته باشند یکی این که می توان گاز را به انجام کار مکانیکی وا دارد مثلا بیستون را در مقابل نیروی خارجی به بیرون ببارد و یا می تواند انرژی داخلی گاز Uرا افزایش یافت که به این ترتیب به شکل افزایش دما ظاهر می شود یا ممکن است که گاز هم کار مکانیکی انجام دهد هم دمایش تغییر کند .

در نقطه ای ثابت گاز نمی تواند کار مکانیکی انجام دهد .

1\66 1\00 3\00 4\98 HE 1\64 0\98 3\03 4\97 NE 1\67 1\00 3\01 5\00 AR 1\68 1\02 2\96 4\97 KR 1\66 1\00 3\00 4\97 XE 1\41 1\00 4\90 6\89 H2 1\40 1\00 4\97 6\96 N2 1\40 1\00 5\03 7\02 O2 1\40 1\00 4\96 6\95 CO 1 \40 1\00 5\00 6\95 NO 1\30 1\03 6\70 8\74 CO2 1\30 1\03 6\78 8\82 N2O 1\31 1\01 6\47 8\48 CH2 1\32 1\05 6\55 8\64 H2S 1\26 1\03 7\92 9\97 C2H2 1\22 1\05 9\51 11\60 C2H6 به ترتیب: گازهای تک اتمی گازهای دو اتمی گازهای سه اتمی گازهای چنداتمی ((بنام افریدگار یکتا)) موضوع تحقیق: قانون گازهای کامل و نظریه جنبشی دبیر مربوطه: آقای قنوی تهیه کننده وتنظیم: شایسته افتخاری دبیرستان غیر انتفایی پویا سال تحصیلی 83-82 بحث و نتیجه‌گیری نتایج توصیفی این تحقیق نشان می‌دهد که اکثریت مربیان و کشتی‌گیران مهارت روانی انگیزش را در موفقیت یک کشتی‌گیر موثر دانسته‌اند.

دیمیتروف و پوپسکی در سال 1987 تحقیق را جهت شناسایی اثرات انگیزشی بر روی عملکرد مهارت های والیبال با استفاده از یک پرسشنامه بین فعالیت‌های 11 تا 13 ساله انجام دادند و به این نتیجه رسیدند که انگیزش نقش مهمی در یادگیری مهارت‌های والیاب توسط والیبالیست‌های جوان در مراحل اولیه تمرین دارد.

دیمیتروف مجدداً در سال 1987 مطالعه‌ای را در رابطه با مشکلات پیدایش انگیزه و اطلاعات اولیه والیبالیست‌های جوان بر روی 422 والیبالیست دختر که در مراحل اولیه یادگیری مهارت‌های والیبال بودند، انجام داد و به این نتیجه رسید که اگر در شرایط آمادگی اولیه، اجراها بطور صحیح انجام پذیرد، باعث موفقیت در والیبال خواهد شد و انگیزش در این راستا تاثیر قابل توجهی روی بازیکنان طی دوره‌ی آموزش خواهد داشت.

در همین رابطه ماهونی تحقیقی در سال 1989 در رابطه با انگیزش ورزشکاران وزنه‌بردار نخبه و غیرنخبه المپیک انجام داده و به این نتیجه رسید که وزنه‌بداران نخبه از انگیزش قوی‌تری نسبت به غیرنخبه‌ها برخوردارند.

در کشورمان نیز آقای حسین الهیاری در تحقیق در سال 1381 در رابطه با انگیزش انجام داد و به این نتیجه رسید که اکثریت مربیان و کشتی‌گیران مهارت روانی انگیزش را در موفیت یک وزنه‌بردار موثر دانسته‌اند.

خانم فریده شریفی‌فر، در تحقیقی در سال 1380 که در مورد کشتی انجام داده، به این نتیجه رسید که ارتباط معنی‌داری بین انگیزش درونی و اجرا در کشتی وجود دارد، ولی بین انگیزش بیرونی و نتایج اجرا ارتباط معنی‌داری مشاهده نشد.

نتایج توصیفی نشان می‌دهد که اکثریت مربیان وکشتی‌گیران آمادگی جسمانی مطلوب را در پیشبرد تمرکز موثر دانسته‌اند.

در همین رابطه توماس واور درسال 1994 مشاهده کردند که گلف‌بازان حرفه‌ای بیان می‌دارند که از آمادگی ذهنی و تمرکز بالایی برخورداردند، اما از ورزشکاران مبتدی چنین چیزی مشاهده نگردید.

مورفی و همکارانش نیز در سال 1992 گزارش دادند که ورزشکاران نخبه از کنترل اضطراب، تمرکز و آمادگی ذهنی برتری نسبت به ورزشکاران غیرنخبه برخوردارند.

باروهال نیز در سال 1992 دریافتند که مردان و زنان نخبه قایقران بطور گسترده‌ای در مقایسه با قایقرانان غیرنخبه از تصویر سازی ذهنی، تمرکز و آرام‌بخش استفاده می‌کنند.

نتایج توصیفی نشان می‌دهد که اکثریت مربیان و کشتی‌گیران میزان ارائه جداول یا نرم‌های مشخص‌کننده و فرم بدنی مناسب از طریق ارگان‌های علمی و ورزشی را خیلی کم دانسته‌اند، پس می‌توان نتیجه گرفت که تحقیق خاصی در این زمینه صورت نگرفته یا اینکه نتایح تحقیقات انجام شده در اختیار مربیان و کشتی‌گیران کشور قرار نگرفته است.

نتایج توصیفی نشان می‌دهد که مربیان این تحقیق، انعطاف‌پذیری اندام‌های مذکور را به ترتیب زیر اولویت‌بندی کردند: انعطاف‌پذیری ستون فقرات انعطاف‌پذیری ناحیه‌کتف انعطاف‌پذیری ناحیه سر و گردن انعطاف‌پذیری مچ دست انعطاف‌پذیری مچ پا و همچنین کشتی‌گیران عوامل مذکور را بدین ترتیب اولیت‌بندی کرده‌اند: انعطاف‌پذیری ستون فقرات انعطاف‌پذیری ناحیه گردن و پاها انعطاف‌پذیری ناحیه کتف انعطاف‌پذیری مچ دست انعطاف‌پذیری مچ پا و اکثریت مربیان و کشتی‌گیران حاضر در این تحقیق، نیاز کشتی‌گیران به انعطاف‌پذیری نسبت به سایر رشته‌های ورزشی زیاد دانسته‌اند.

لنگر در سال 1982 در این رابطه گفته است که برای فعالیت در هر رشته ورزشی میزان دامنه حرکت در مفصل مورد نظر به شرکت در تمرینات انعطاف‌پذیری مناسب و اجرای حرکت مربوط می‌شود.

نتایج توصیفی نشان می‌دهد که اکثریت مربیان و کشتی‌گیران تمرینات سرعتی، اسید لاکتیک و استقامتی را برای موفقیت کشتی‌گیران خیلی مفید دانسته‌اند.

پیشنهادهای برخواسته از یافته‌های تحقیق پیشنهادهای زیر از یافته‌های پژوهشی استخراج شده و مخاطبین آن مسئولین و دست‌اندرکاران فدراسیون کشتی، مربیان و کشتی‌گیران می‌باشند.

برگزاری کلاس‌ها مربیگری متعدد و ارتقاء درجه مربیگری مربیان و بسط و گسترش طرح آموزش مستمر مربیان دعوت از کارشناسان و متخصصین طب ورزش و برگزاری کلاس‌های تخصصی فیزیولوژی و طب ورزش برای مربیان و کشتی‌گیران توجه ویژه به مهارت‌های روانی و آموزش آن به مربیان و کشتی‌گیران در اردوهای تیم ملی و مسابقات کشوری تهیه و تنظیم یافته‌های پژوهش محققین درباره کشتی و ارسال آن به مراکز استان‌ها توسط فدراسیون و انستیتوی کشتی و نصب آن در کلیه سالن‌های کشتی.

برگزاری کلاس‌های آمادگی جسمانی و عل تمرین برای مربیان و کشتی‌گیران در جهت پیشبرد اهداف قهرمانی حمایت‌های مالی برای مربیان فعال در جهت پیشبرد انگیزه کاری بسط و گسترش مسابقات لیگ کشوری در جهت کشف استعدادهای نهفته و استعدادیابی کشتی‌گیران نوجوان و جوان و جذب سرمایه‌های کارخانجات و شرکت‌ها و در نهایت بهبود وضعیت مالی مربیان و کشتی‌گیران.

پخش و گزارش تصویری مسابقات کشوری، بین‌المللی و جهانی به صورت زنده توسط رسانه‌های خبری در جهت تبلیغ و علاقه‌مندی هرچه بیشتر این رشته ورزشی بین نوجوانان و جوانان.

پیشنهاداتی برای تحقیقات و مطالعات بعدی پیشنهاد می‌شود که موارد مورد مطالعه این تحقیق به صورت جداگانه و جامع تحقیق شود.

عوامل دیگری غیر از این عوامل از قبیل امکانات، تغذیه، مدیریت و ...

مورد بررسی قرار می‌گیرد.

عوامل پیکری و فیزیولوژی مورد مطالعه این تحقیق به صورت تجربی کار شود.

تحقیقات مشابهی در گروه‌های سنی مختلف (نوجوان، جوان و بزرگسال) به صورت جداگانه‌ای انجام گیرد.

تحقیقات مشابهی در رشته های مختلف ورزشی انجام شود و با همدیگر مورد مقایسه قرار گیرد.