التصنيف: العلوم الفيزيائية

العلوم الفيزيائية

التصنيفات
العلوم الفيزيائية

المعادلة الموزونة أساس الحسابات الكيميائية

المعادلة الموزونة أساس الحسابات الكيميائية

دقق في المعادلة الكيميائية الموزونة الآتية:
تعليم_الجزائر
إلام تشير الأرقام التي تسبق صيغ العناصر والمركبات فيها؟
تفهم من هذه الأرقام أن جزيئين من H 2 يحتاجان إلى جزيء واحد من O 2 لإنتاج جزيئين من H 2O.
وبتعبير آخر، فإن تفاعل (2س) من جزيئات الهيدروجين مع (س) من جزيئات الأكسجين ينتج (2س) من جزيئات الماء.
وهكذا يتبين لك أن المعادلة الموزونة تشير إلى نسب أعداد الجزيئات المتفاعلة والناتجة من التفاعل. ولكنك تتعامل عند إجراء التفاعلات الكيميائية مع كتل المواد مقدرة بالغرام أو مضاعفاته وليس مع أعداد الذرات أو الجزيئات. فكيف تجعل المعادلة الموزونة تمثل علاقة بين كتل المواد؟
افرض أن العدد (س) هو عدد أفوغادرو، أي 6.022 × 10 23، فيصبح لديك.
2 × 6.022 × 10 23 جزيء H 2 تتفاعل مع 6.022 × 10 23 جزيء O 2 فينتج بذلك 2× 6.022×10 23 جزيء H 2O.
تعلم أن كتلة المادة التي تحتوي على عدد أفوغادرو (6.022 × 10 23) هي مول واحد من تلك المادة، وبذلك يمكنك القول أن:
2مول من الهيدروجين +1 مول من الأكسجين تعليم_الجزائر 2مول من الماء.
وهذه النتيجة مهمة؛ فهي تدل على أن المعادلة الموزونة تشير أيضاً إلى نسب أعداد المولات للمواد المتفاعلة والناتجة. والمول الواحد لمادة ما يمثل الكتلة المولية لتلك المادة، وبناء على ذلك يمكن حساب نسب كتل المواد المتفاعلة والناتجة من نسب أعداد المولات في المعادلة الموزونة؛ أي أن:
تعليم_الجزائر
لاحظ أن مجموع كتل المواد المتفاعلة يساوي كتلة المادة الناتجة، وهذا –بالطبع- يتفق مع قانون حفظ المادة الذي تعبر عنه المعادلة الموزونة.

سؤال

في المعادلة الموزونة الآتية : تعليم_الجزائر
جد النسبة بين :
أ- عدد مولات NH 3 وعدد مولات H 2 ب- عدد مولات H 2 وعدد مولات N 2.

والآن احسب كم مولاً من H 2O يمكن أن ينتج من تفاعل 10 مولات من O 2 مع كمية وافرة من الهيدروجين. بالاستناد إلى معادلة التفاعل الموزونة:
تعليم_الجزائر

تجد أن (2 مول) من H 2O تنتج من تفاعل (1 مول) من O 2 :
تعليم_الجزائر

وبإمكانك استخدام النسبة المولية السابقة لتحويل مولات O 2 المعطاة إلى مولات H 2O المطلوبة كالأتي:
تعليم_الجزائر
ولكي تحول مولات H 2O الناتجة إلى إامات تحتاج إلى معرفة كتلة المول الواحد منه
كتلة 1 مول من H 2O (الكتلة المولية) = الكتلة الجزيئية معبّراً عنها بالغرام
= 16 + 2 (1) = 18غ/مول
تعليم_الجزائر
وبالمثل؛ يمكن حساب كتلة H 2 اللازمة للتفاعل مع 10 مول من O 2.
فبالرجوع إلى معادلة التفاعل الموزونة تجد أن النسبة المولية لتحويل مولات O 2 إلى مولات H 2 هي:
تعليم_الجزائر
[IMG]http://www.*************/up/uploads/18bdb16a31.gif[/IMG]

التصنيفات
العلوم الفيزيائية

بيوتادايين حلقي

بيوتادايين حلقي

البيوتادايين الحلقي هو أصغر [“إن”]-أنولين ([4-]-أنولين), وهو هيدروكربون غير ثابت على الإطلاق وله فترة عمر أقل من 5 ثواني فى حالته الحرة. وله الصيغة الكيميائية C 4H 4 وبناء على شكل مستطيل (أو يمكن أن يكون مربع إفتراضيا). وبالرغم من أن له روابط أحادية وروابط ثنائية تساهمية متتالية فإنه لا يتبع قاعدة هوكل.
وتكون طاقة الإلكترونات باي للبيوتادايين الحلقي أعلى من الطاقة الوجودة فى شكل السلسلة المفتوحة, 3,1-بيوتادايين, ولذا فإنه يميل أن يكون ضد أروماتي على أن يكونأروماتي. ونتيجة لذلك, فإنه عالى النشاط وله فترة عمر قصيرة للغاية. ولذا فإن البيوتادايين الحلقى يتفاعل جزيئان منه لينتجوا ثنائي الوحدات (dimer) عن طريقتفاعل ديلز ألدر تحت أي ظروف تقريبا, حتى فى درجة حرارة -78 C °.
ولقد تم تصنيع البيوتادايين الحلقي فى عام 1965 بعد عدة محاولات عن طريق رولاند بيتيت من جامعة تكساس, ولم يستطيع فصله. البيوتادايين الحلقي يمكنم ان ينتج من مركبات البيوتادايين الحلقي الفلزية, فمثلا, C 4H 4Fe(CO) 3 مع نيترات أمونيوم سيريوم(4). وهذا المعقد حديد بيوتادايين تراي كربونيل تم تحضيره من Fe 4(CO) 9مع سيس-داي كلورو سيكلو بيوتادايين 1.

التصنيفات
العلوم الفيزيائية

عـــلــم الــقــيــاس

القياس عملية فيزيائية تعتمد على التجربة العلمية التي تقارن بين مقادير يُراد قياسها وأخرى مرجعية من جنسها فيزيائياً تُسمى واحدات القياس.
ويؤدي علم القياس metrology دوراً رئيساً في تطور العلوم النظرية والتقنية. ومن أهدافه الأساسية استنتاج النظريات التي تكشف عن القوانين المعبرة كمياً عن القيم المختلفة.
وتجرى عملية القياس بتقنيات متنوعة إلكترونية أو كهربائية أو ميكانيكية أو غيرها. وتعد التقنيات الكهربائية والإلكترونية أكثرها انتشاراً في جميع المجالات العلمية بسبب تميزها بالدقة والحساسية العاليتين وسرعة النتيجة وإمكان تنظيم المعلومات وتنسيقها وتحليلها إضافة إلى إمكان القياس عن بعد.
وأدى التطور الكبير في تقنيات الهندسة الكهربائية والإلكترونية إِلى ظهور أجهزة قياس مركبة يمكنها أن تقيس مقادير كهربائية وغير كهربائية من ميكانيكية وحرارية وحيوية وغيرها وأن تحلل نتائجها وتنسق بين مؤثراتها وتنظِّم معلوماتها. فأجهزة القياس «الذكية» مثلاً مكونة من عدة وسائل تُربط بحسب نظام معين وتؤلف منظومة القياس.
وهناك حتى اليوم طريقتان أساسيتان في القياس: الطريقة المباشرة والطريقة غير المباشرة.
أما الطريقة المباشرة فتتميز بخاصة القياس التي يُحصل فيها على النتيجة فوراً عند تأثير المقدار المجهول في دخل الجهاز أو المنظومة، وهي تنقسم، بحسب التقنية المستخدمة في إظهار النتيجة، إلى الطريقة التمثيلية analogue method والطريقة الرقمية digital method .
أما الطريقة التمثيلية فتتميز بعلاقة معروفة بين مقداري دخل الجهاز وخرجه فيكون هذان ممثّليْن توابع زمنيةً مستمرةً (غير منقطعة) أي أنهما متماثلان.
وأما الطريقة الرقمية فتتميز بعلاقة ربط معروفة بين قيمتي دخل الجهاز وخرجه إلا أن مقدار الخرج تابع زمني منقطع أي إِن إشارة الخرج منقطعة زمنياً وتعطي النتائج أرقاماً على لوحة إظهارها.
وأما في الطريقة غير المباشرة، فعند تأثير الم ق دار الفيزيائي المراد قياسه فإن الجهاز لا يعطي النتيجة فوراً وإنما يقارنه مع القيم المعيارية، ويجري حساب المقدار المجهول بوساطة علاقة تربط بين القيم ربطاً غير مباشر، ومن أهمها طريقة المقارنة التي تقوم على أسلوب التبديل substitution method أي بمبادلة المقدار المجهول بآخر معلوم بعد مقارنة كل منهما إفرادياً بالمعيار، أو على الأسلوب الصفريnull method الذي يعتمد على المقارنة بالمقدار المجهول والمعايير في آن واحد حتى الحصول على صفر جهاز المقارنة أي مساواة الأول والثاني ويسمى عادة بحالة التوازن، ويسمى جهاز المقارنة هذا عادة بالكاشف الصفري null detector . ولكن لا يمكن في بعض الحالات التوصل إلى التوازن الكامل، لذلك يقاس الفرق الأصغري بينهما وتسمى بالطريقة التفاضلية، أما جهاز الكاشف فيسمى في هذه الحالة بكاشف الخطأ error detector .
وتتأثر عملية القياس بالشروط المحيطة من درجات الحرارة والرطوبة والمؤثرات الفيزيائية الخارجية. ويراعى، لتوفير الدقة في عملية القياس، أن تتم هذه العملية في الشروط النظامية التي تحددها الأنظمة المعتمدة في الدولة أو النظم الدولية.
وأجهزة القياس الكهربائية هي وسائل تقنية إشارة دخلها كهربائية. وهي تقارن بين القيم المجهولة المراد قياسها والقيم المعيارية المعتبرة بعلاقة ربط معروفة بين إشارتي الدخل والخرج، وتتعين اعتماداً على النظرية الديناميكية الكهربائية أي بتأثير الطاقة الكهربائية، وأبسط أشكالها تسمى المقاييس الكهربائية، وقد تتألف من عدة تجهيزات قياس، ومنها وسائل التحسس وغيرها، لتكوّن منظومة قياس مستقلة قادرة على التحكم في عملية القياس وتنظيمها ومراقبة القيم المختلفة.
ومن أجهزة القياس الكهربائية: أجهزة القياس المقارنة، وأجهزة القياس الرقمية، وأجهزة القياس التمثيلية، وفي الأخيرة يكون مقدار الدخل الكهربائي تابعاً زمنياً مستمراً مماثلاً لتابع الخرج المتواصل زمنياً. وهي تصنف، بحسب طريقة إظهار النتيجة، في أجهزة القياس التمثيلية ذات المؤشر وأجهزة القياس التمثيلية لرسم الاهتزاز. وتضم الأولى جميع أجهزة القياس التي تدل على النتيجة الواحدة بوساطة مؤشر ميكانيكي أو شعاع ضوئي، وأغلبها كهربائية ميكانيكية، لذلك تسمى أجهزة القياس الكهر ميكانيكية ذات المؤشر. وهذه الأخيرة تنقسم إلى مجموعات بحسب النظرية الكهرمغنطيسية المعتمدة في مبدأ عملها، أي تحويل الطاقة الكهربائية إلى ميكانيكية مكافئة ومعيرة بزاوية انحراف المؤشر على لوحة «إظهار النتيجة». ومن هذه المجموعات: أجهزة القياس ذات الوشيعة المتحركة وأجهزة القياس ذات النواة المتحركة وأجهزة القياس الكهرديناميكية وأجهزة القياس التحريضية وأجهزة القياس الكهرساكنة وأجهزة القياس الكهرحرارية.
أما أجهزة القياس التمثيلية لرسم الاهتزاز فيسمى واحدها اختصاراً «راسم الاهتزاز» ( ر اسم الإشارة) oscillograph وهو جهاز تمثيلي يظهر على شاشته المنحني الزمني الممثل للتابع الرياضي المستمر للمقدار الكهربائي المراد دراسته والمؤثر في دخله.
ويصنف راسم الاهتزاز بحسب التقنية المعتمدة في إظهار منحني الإشارة إما في راسم الاهتزاز الضوئي الذي يعمل وفق مبدأ الشعاع الضوئي أو في راسم الإشارة المهبطي الذي يعمل بوساطة شعاع إلكتروني مولد من مدفع إلكتروني أو بوساطة صمام أشعة مهبطية.
وتقسم أجهزة القياس الكهربائية، بحسب المقدار الكهربائي الذي تقيسه، إلى: مقياس الأمبير am meter ومقياس الفولط voltmeter ومقياس الاستطاعةwattmeter ومقياس التردد frequency meter ومقياس الأوم ohm meter ومقياس الطاقة energy meter ومقياس عامل الاستطاعة power factor meter ومقياس التحريض المغنطيسي (تسلامتر) Tessla meter ومقياس التدفق المغنطيسي (السيالة المغنطيسية) flux meter وغيرها.
ومن المقاييس ما يقيس النسبة بين قيم مجهولة وأخرى عيارية معلومة فتسمى المقاييس التناسبية logometer . ومنها ما يقيس القيم الكهربائية الدقيقة (الصغيرة جداً) فيسمى المقاييس الغلفانية galvanometer . وجميع أجهزة القياس يمكن أن تقيس قيماً آنية أو حسابية أو قيماً وسطى أو فعالة، كما يمكن أن تقيس تكامل القيم في زمن معين مثل الشحنة الكهربائية والطاقة الكهربائية وتسمى أحياناً المقاييس التكامليةintegrating instruments .

التصنيفات
العلوم الفيزيائية

كيفية معرفة نوع وسيط التبريد

كيفية معرفة نوع وسيط التبريد
أحياناً تواجه فني التبريد إحدى الوحدات غير موضح عليها نوع مركب التبريد وفي هذه الحالة يمكن الاستعانة بجدول الضغط ودرجة الحرارة لتحديد نوع مركب التبريد.
ولتحديد مركب التبريد نتبع آلاتي:
1-يتم توصيل جهاز قياس الضغط بالنظام ويتم تحديد مقدار الضغط أثناء توقف النظام .
2- يتم قياس درجة الحرارة المحيطة بالنظام .
3-وباستخدام جدول الضغط ودرجة الحرارة يتم تحديد درجة الحرارة في العمود الرئيسي جهة اليسار ومن ثم الاتجاه جهة اليمين حتى نحصل على الضغط المقابل لدرجة الحرارة .
4-وبالاتجاه إلى أعلى من نفس العمود نحصل على نوع مركب التبريد بالنظام.
مثال:
عند قياس درجة حرارة المكان وجد 85 ْ ف
وعند قياس الضغط بالوحدة وجد 7ر91 رطل/البوصة المربعة.
باستخدام جدول ض/ح وعند 85 ْ ف بالعمود الأيسر اتجه يمينا لقراءة الضغوط المقابلة نجد الاتى:
8ر91 ف12 – 2ر95 ف 134 – 7ر155 ف22 وهكذا …..
وعلى ذلك يكون الضغط المقابل هو لفريون 12 .
وبالتالي فإن الفريون الموجود بالنظام هو فريون 12 .

التصنيفات
العلوم الفيزيائية

المـفـاعـلاتــ النوويـة الحـراريـة


يزود المفاعل النووي أكبر الحزم النيوترونية شدة في المرحلة الراهنة و ذلك لتطور التطوير الإلكتروني و إعطاء أفضل نوعية للصور الشعاعية النيوترونية.

أن المفاعل النووي بإمكانه تجهيز فيض نيوتروني ما بين 10^8 إلى
10^9 n / cm^2.s
بينما الفيض النيوتروني عند رقيقة الكاشف يتحدد بحواليs 10^6 n/cm^2
الناتج من المعجلات و مصادر النظائر (النويدات ) التي تنشطر تلقائيا .

و من مساوئ المفاعل تكاليف بناءه الباهظة و صعوبة بالغة و صعوبة حركة المفاعل النووي و كذلك ضرورة الحصول على ترخيص لتشغيله .

ام متوسط ما يمكن ان تستفاد منه منظومة التصوير النيوتروني لا يتجاوز 20% من النيوترونات المتوفرة من المفاعلات النووية النموذجية .

أن المفاعل النووي هو عبارة عن منظومة تحتوي على مواد قابلة للانشطار مثل اليورانيوم منتشرة بين مادة مهدئة مثل الماء الثقيل و توجد كل المواد و توجد كل من المواد القابلة من الإنشطار و المادة المهدئة في درع كونكريتي .

يوجد المفاعل النووي منظومات للتبريد و ذلك لإزالة الحرارة المتولدة في المفاعل كما يتم إدخال عدد من عناصر السيطرة لتنظيم التفاعل النووي في المفاعل النووي .
عند إصطدام نيوترون بذرة يورانيوم فإن عملية الانشطار تستحث متسببة في إنفلاق النواتين إلى جزئين يسمى كل جزء بشظية الانشطار بحيث تكون هذه الشظيتين متساويتين تقريبا و تكون مصحوبة بدقائق مشحونة و أشعة جاما و نيوترونات و تقوم هذه النيوترونات الناتجة من عملية الانشطار يقصف نويات أخرى و تكوين انشطارات جديدة في تفاعل متسلسل .
و لكي نحافظ على استمرارية هذه العملية يجب إبطاء النيوترون المتحرر و ذلك لأعطاءه اكبر فرصة لأحداث انشطار آخر و يتم ذلك عن طريق إمرار فيض نيوتروني خلال مادة مهدئة لامتصاص طاقة الفيض نيوتروني قبل ان يتفاعل مع ذرة يورانيوم أخرى .
و تحتوي المادة المهدئة على عناصر خفيفة مثل الهيدروجين , الكربون , البريليوم و للحصول على فيض نيوتروني عال يجب ان يكون عدد النيوترونات المفقودة خلال التهدئة اقل ما يمكن .

تكون طاقة النيوترونات المتولدة من المفاعل 2MeV و بواسطة المواد المهدئة تتباطئ إلى حوالي 0.03ev أي ما يسمى بالطاقة النيوترونات الحرارية و هي الطاقة التي يكون عندها النيوترون في حالة توازن حراري مع محيطة و هي الطاقة الأكثر ملائمة في التصوير النيوتروني كما يتعاظم عند هذه الطاقة تأثير عملية الانشطار .

التصنيفات
العلوم الفيزيائية

اليورانيوم الناضب

ما هو اليورانيوم الناضب؟

اليورانيوم الناضب هو ما يتبقى بعد تخصيب اليورانيوم الطبيعي من أجل صناعة الأسلحة أو من أجل وقود المفاعل الذرية. في هيئته المتجمدة، فإن اليورانيوم الناضب معتدل النشاط الإشعاعي. وتبلغ كثافته 1.7 أضعاف كثافة الرصاص. حين يصنع رأس سلاح ما أو قلبه من اليورانيوم الناضب، يكتسب السلاح قدرة هائلة على اختراق المدرعات. يخترق السلاح المدجج باليورانيوم الناضب المدرع كما يقطع السكين في الزبد ثم يتفجر على هيئة سحابة بخارية محترقة. يستقر هذا البخار على هيئة أتربة أكسيد اليورانيوم والتي لها خواص السموم الكيماوية، بالإضافة إلى أنها مشعة. هذه الأتربة تعتبر سامة للغاية في حالة استنشاقها أو ابتلاعها أو دخولها إلى الدورة الدموية عبر جلد مجروح.

وأعلنت عالمة كندية اثر حادثة مفاعل ذري في الولايات المتحدة في تقرير لها أنها وجدت آثارًا لليورانيوم الناضب على مسافة 42 كم من المفاعل. بمعنى أن اليورانيوم الناضب ينتشر في الجو والتراب والماء بعد استخدام السلاح المدجج به

التصنيفات
العلوم الفيزيائية

المحفزات

ان الحديث عن موضوع المحفزات وما يدعمها والمشاكل التي تطرأ عليها مهم للغاية وهو أساسي في الصناعات الكيميائية لزيادة الإنتاجية وتحسينها ، ولا نستطيع في هذا المقام أن نلم بهذا الموضوع بشكل واسع ودقيق ولكني سوف أحاول جاهدا أن اذكر بعض النظريات والتحضيرات وميكانيكية عمليات الحفز والخواص الفيزيائية للمادة المحفزة ومعالجتها

* المادة المحفزة :-

هي مادة تزيد من سرعة التفاعل دون أن تستهلك ، ويمكن استردادها في النهاية دون أن يطرأ عليها أي تغير كيميائي نتيجة للتفاعل على الرغم من إمكانية حدوث بعض التغيرات الفيزيائية عليها .

وبما أن المادة المحفزه تخرج من التفاعل بدون حدوث أي تغير كيميائي لها فهي لا تظهر كإحدى المواد المتفاعلة أو الناتجة في المعادلة الكيميائية المتوازنة الإجمالية . وعوضا عن ذلك ، يتم الدلالة على وجودها عن طريق كتابة اسمها أو صيغتها فوق السهم .

فمثلا الأكسجين يمكن تحضيره بالتفكك الحراري لكلورات البوتاسيوم ( KCIO3 ) فالتفاعل بطئ بغياب مادة محفزه ويتوجب تسخينه إلى درجات حرارة مرتفعه جدا لتسبب في تحلله بسرعة معقولة نوعا ما .

ولكن إذا أضيفه كمية صغيره من أكسيد المنجنيز ( MnO2 إلى KCIO3 ) يتم التحلل بسهوله على درجات حرارة منخفضة نسبيا ويكشف لنا تحليل مزيج التفاعل بعد توقف تصاعد الأكسجين إلى أن جميع كميات ( MnO2 )المضافة في بداية التفاعل ما تزال موجودة ، مبينة أن ( MnO2 ) لقد لعب دور المادة المحفزه .

ورغم أن المادة المحفزه لا تدخل في التغيير الكيميائي الإجمالي للتفاعل ، إلا أنها تساهم كيميائيا وذلك بأن يتم استهلاكها في مرحله ما من الآلية ومن ثم إنتاجها مره أخرى في مرحله لاحقه .
وتسمح عملية إعادة توليد المادة المحفزه هذه باستعمال نفس المادة مره بعد أخرى ، لذلك فان كمية ضئيلة جدا من المادة كافية لان يكون لها تأثيرات عميقة على سرعة التفاعل . وهذه الظاهرة هامة بشكل خاص في الأنظمة البيولوجية ، حيث تكون جميع التفاعلات محفزه بواسطة كميات ضئيلة جدا من مواد محفزه مميزه للغاية تدعى الأنزيمات .
في هذه المره سوف نتطرق الى اصناف المواد المحفزه :-

تصنف المواد المحفزه بشكل عام إلى نوعين هما :

1 ) المواد المحفزه المتجانسة :-

هنا يجب أن يكون الحفاز من نفس طور المواد المتفاعلة أي أن المواد المتفاعلة والناتجة والحفاز يكونون طورا واحدا فقط . وكمثال على ذلك ما يحدث خلال عمليات تصنيع حمض الكبريتيك بخاريا حيث يحضر ثالث اكسيد الكبريت ( SO3 ) المستخدم في صناعة حمض الكبريتيك عن طريق أكسدة ثاني أكسيد الكبريت ( SO2 ) .

أن تفاعل ( SO2 ) مع ( O2 ) عبارة عن تفاعل بطئ لذا فان تحويل ( SO2 ) إلى ( SO3 ) لا يتم في الحقيقة بشكل مباشر ولكنة يجري بشكل اكثر ملائمة من الناحية الصناعية في وجود حافز وهو عبارة عن أكسيد النيتريك ( NO ) والذي يجعل التفاعل يحدث بصوره اكبر .

2 ) المواد المحفزه الغير متجانسة :-

نجد هنا أن الحفاز المستخدم يوجد في طور يختلف عن طور المواد المتفاعلة وعادة ما يكون الحفاز صلبا والمواد المتفاعلة أما أن تكون غازية أو سائله .
وحيث انه يحدث التفاعل على سطح الحفاز فانه تمتز المادتان المتفاعلتان أو إحداهما مع سطح الحفاز قبل التفاعل .

وظاهرة الامتزاز هي عملية ارتباط الذرات أو الجزيئات أو الأيونات على سطح الجسم الصلب ( الـحــفــاز ) . ويسمى ( الامتزاز فيزيائيا ) عندما تكون القوى الرابطة بين المادة الممتزه والسطح الماز ضعيفة . وفي هذه الحالة تدعى هذه القوى بقوى فاندرفالز .
ويكون ( الامتزاز كيميائيا ) عندما تقارب القوى الرابطة بين المادة الممتزه وسطح الماز في قيمتها قوى الروابط الكيميائية ، ويمكن أن تنكسر الروابط التي في الجزيئات خلال عملية الامتزاز وهذا يمكن أن يكون أساسيا في عملية الحفز في بعض الحالات .
وكمثال على الحفز الغير متجانس والذي يحدث فيه امتزاز كيميائي إضافة الهيدروجين إلى مركب مثل الإيثالين ( C2H4 ) باستخدام معدن البلاتين أو النيكل كحفاز .

 ** ويستخدم الحفز الغير متجانس في مجال الصناعه بشكل واسع اكثر من الحفز المتجانس . مثل عملية هابر لتصنيع غاز النشادر ، وعملية أوستفالد لتصنيع حمض النيريك ، ويستخدم ايضا في حماية البيئة من التلوث بالمواد الضارة .

*** وسوف نتكلم باذن الله تعالى في المره القادمة عن عمليات الحفز والخواص الفيزيائية للمادة المحفزة و دواعمها ( المعززات ) .. وما يطرأ عليها من تسمم .

الله يعطيك ألف عافية

التصنيفات
العلوم الفيزيائية

الظواهر الصوتية: ظاهرة الصدى و ظاهرة دوبلر


السلام عليكم ورحمة الله و بركاته
مرحبا بكم اخوانى اعضاء منتدى الهندسة
سنعرض فى هذا الموضوع ظاهرتين صوتيتين ادت دراستهما لاختراع العديد من الاجهزة اهمهم الرادار
ظاهرة الصدى

ظاهرة الصدى هي لك التي نسمعها عندما يرتد لنا الصوت عندما نصرخ في بئر وتحدث ظاهرة الصدى لان الامواج الصوتية التي نصدرها تنعكس عندما تسقط على الاسطح المختلفة مثل سطح الماء وا قاع البئر او جوانب وادي جدار المنزل اذا كانت قاعة كبيرة وفارغة. وتعتمد المدة الزمنية بين اصدار الصوت واعادة سماعه على المسافة بين مصدر الصوت والسطح الذي ارتد عنه.

تعليم_الجزائر

عندما تصدر صوتاً مرتفعاً في تجويف البئر فإن الصوت يسافر إلى قاع البئر وينعكس عنه، واذا ما قمت بقياس الفترة الزمنية بين اصدار الصوت وسماع الصدى تستطيع حساب عمق البئر مع علماً بأن سرعة الصوت 333 متر لكل ثانية
ظاهرة دوبلر

تعتبر ظاهرة دوبلر من الظواهر الفيزيائية المهمة والتي تمر في حياتنا اليومية والتي ينتج عنها تعديل في تردد الصوت الصادر عن جسم متحرك (المصدر) بالنسبة للمراقب مثل الصوت الذي تصدره عربة اسعاف متحركة بسرعة بالنسبة لنا فنسمع صوت ذو تردد كبير في حالة اقتراب السيارة منا ويصبح التردد اقل بعد ان تتجاوزنا وتبتعد عنا ويكون التعديل في التردد ملحوظاً اكثر كلما زادت سرعة العربة. كما ان ظاهرة دبلر تحدث اذا كان المراقب متحرك بالنسبة لمصدر صوت ثابت.

تعليم_الجزائر
ظاهرة دبلر لاحظ ان المراقب 1 يسمع صوت السيارة بتردد منخفض عن التردد الذي يسمعه سائق السيارة في حين ان المراقب 2 يسمع صوت السيارة بتردد اعلى من التردد الذي يسمعه السائق.
تعليم_الجزائر

ولتوضيح ظاهرة دبلر اكثر دعنا نفترض ان مصدرا صوتياً (الجسم الاحمر) يتحرك بسرعة في اتجاه اليمين ويصدر الامواج الصوتية بتردد واحد ولكن من الشكل ونتيجة لان المصدر متحرك ستكون الامواج الصوتية اكثر كثافة امام المصدر واقل كثافة خلفه ولهذا لو كان هناك شخصين واحد على يمين المصدر والثاني على يسار المصدر فإن تردد الامواج الصوتية التي يسمعها الشخص على اليمين اكبر من تردد الامواج التي يسمعها الشخص على اليسار بالرغم من ان المصدر الصوتي يصدر صوت ذو تردد موحد ولكن نظرا للسرعة النسبية بين المصدر والشخص يحدث تعديل في الترددات الصوتية المقاسة وهذه هي ظاهرة دوبلر والتي تستخدم في قياس سرعة الاجسام المتحركة. حيث يقوم جهاز الرادار بارسال ترددات معروفة على جسم متحرك وعند ارتدادها عن الجسم يتم حساب التعديل في التردد والذي منه يستطيع ان يقيس سرعة الجسم.
كما انه بالامكان ان تحدث ظاهرة دوبلر وظاهرة صدى الصوت في نفس الوقت على سبيل المثال لو ان مصدر صوتي اصدر صوتاً في اتجاه سيارة متحركة بسرعة، ماذا يحدث في هذه الحالة؟ سوف يرتد بعض الصوت عن السيارة وهذه ظاهرة الصدى كما ان تردد صدى الصوت سيكون معدل حسب اذا ما كانت السيارة مقتربة من المصدر او مبتعدة عنه ولهذا يمكن معرفة المسافة بين السيارة والمصدر الصوتي من حساب الفترة الزمنية بين الصوت والصدى كما انه يمكننا حساب سرعة السيارة بالاعتماد على مدى التعديل في تردد صدى الصوت.

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

شـكــ وبارك الله فيك ـــرا لك … لك مني أجمل تحية . شـكــ وبارك الله فيك ـــرا لك … لك مني أجمل تحية . شـكــ وبارك الله فيك ـــرا لك … لك مني أجمل تحية . شـكــ وبارك الله فيك ـــرا لك … لك مني أجمل تحية .

التصنيفات
العلوم الفيزيائية

الحسابات المبنية على الكتلة

الحسابات المبنية على الكتلة

تلاحظ – فيما سبق- أن الحسابات اعتمدت على كتلة إحدى المواد مقدرة بالمول. فكيف تجري الحسابات إذا كانت الكتلة معبراً عنها بالغرامات؟ ادرس جيداً المثال الآتي:
مثال (4):احسب كتلة أكسيد المغنيسيوم MgO الناتج من تفاعل شريط من المغنيسيوم كتلته 6غ في الهواء (الكتلة المولية للمغنيسيوم = 24غ/ مول، وللأكسجين = 16غ/ مول)

الخطوة الأولى:اكتب أولاً معادلة التفاعل الموزونة؛ فهي –كما تعلم- المرجع الأساسي لإجراء الحسابات الكيميائية:

الخطوة الثانية: تشير المعادلة إلى علاقة أعداد مولات المواد المتفاعلة والمواد الناتجة؛ فلا بد من تحويل كتلة المغنيسيوم إلى مولات مغنيسيوم:
الكتلة المولية للمغنيسيوم = 24غ/ مول.
إذاً عدد مولات Mg المتفاعلة = تعليم_الجزائر
الخطوة الثالثة: ارجع إلى معادلة التفاعل الموزونة، وحدد النسبة بين مولات المادة المطلوبة (MgO) إلى مولات Mg المعلومة:
تعليم_الجزائر
الخطوة الرابعة: باستخدام النسبة السابقة يمكن تحويل مولات Mg إلى ما يقابلها من مولات MgO كالآتي:
تعليم_الجزائر
الخطوة الخامسة: حول كتلة MgO بالمولات إلى كتلة (غ):الكتلة المولية لـ MgOا = 16 24 =40غ/ مول.
إذاً كتلة MgO الناتج = عدد المولات × الكتلة المولية
تعليم_الجزائر

يمكن دمج الحسابات الكيميائية (كتلة – كتلة) في خطوة واحدة على النحو الآتي:

تعليم_الجزائر

يمكن الاستعانة بالمخطط في الشكل (4-6) لتلخيص الخطوات المتبعة لحساب كتلة المادة المشتركة في تفاعل ما (ب مثلاً) بمعرفة كتلة معينة من المادة (أ).
تعليم_الجزائرالشكل (4-6): مخطط عام لإجراء الحسابات الكيميائية (كتلة -كتلة).‏

سؤال

استناداً إلى المخطط السابق استخلص الخطوات المتبعة لحساب كتلة المادة (ب) – التي تنتج أو تتفاعل- مع كتلة معلومة من المادة (أ).
1- اكتب أولاً معادلة التفاعل الموزونة 2- ……………………
3- ……………………………….. 4- ……………………

مثال (5):يستخدم غاز البروبان C3H8 (أحد مكونات غاز الطبخ) وقوداً على نطاق واسع في البيوت والمصانع وبعض أنواع السيارات لسهولة تسييله ونقله. ويحترق البروبان بوجود غاز الأكسجين احتراقاً كاملاً
حسب المعادلة الآتية : تعليم_الجزائر
احسب كتلة الأكسجين اللازمة لاحتراق 75غ من البروبان احتراقاً كاملاً.

الحل:
1- تذكر دائماً أن المرجع الأساسي للحسابات الكيميائية هو المعادلة الموزونة. وبالتدقيق في المعادلة السابقة تجد أنها موزونة.
2- حول كتلة البروبان إلى مولات: الكتلة المولية للبروبان C 3H 8= ح44غ/ مول
تعليم_الجزائر
3 – بالاستناد الى المعادلة تجد أن النسبة بين مولات O 2 ومولات C 3H 8 هي : تعليم_الجزائر
4- حوّل مولات C 3H 8 إلى ما يقابلها من مولات O 2 باستخدام النسبة المولية السابقة:
تعليم_الجزائر
5- حول مولات O 2 إلى كتلة (الكتلة المولية لـ O 2= 32غ/ مول):
كتلة O 2 المطلوبة = 8.5 مول O 2 ×

تعليم_الجزائر

= ا272 غ O 2
لاحظ تسلسل الخطوات تعليم_الجزائر
[IMG]http://www.*************/up/uploads/18bdb16a31.gif[/IMG]

التصنيفات
العلوم الفيزيائية

ماهــي الكتلة؟

ماهــي الكتلة؟
إن أساس فهمنا الحديث للكتلة اعقد بكثير من تعريف نيوتن وهو يستند الى النموذج العياري ففي قلب هذا النموذج توجد دالة رياضية تدعى (لاكرانجيان) هي التي تمثل كيف تتآثر الجسيمات المختلفه ويستطيع الفيزيائيون انطلاقا من هذه الدالة وباتباع القواعد المعروفه باسم النظرية الكمومية النسبوية ان يحسبوا سلوك الجسيمات الاولية بما في ذلك كيفية تجمعها لتشكل جسيمات مركبة مثل البروتونات ونستطيع بعد ذلك ان نحسب كيف تستجيب الجسيمات الاولية منها والمركبة للقوى.
فبالنسبة الى قوة معينة F يمكن أن نكتب معادلة نيوتن على الصورة F=ma التي تربط بين القوة والكتلة والتسارع الناتج وتفيدنا دالة لاكرانجيان في معرفة ماذا نستخدم من اجل m هنا وهذا هو المقصود بكتلة الجسيم
لكن الكتلة كما نفهمها عادة تظهر بوضوح في اكثر من مجرد العلاقة F=ma فنظرية النسبية الخاصة لـ(آينشتاين) على سبيل المثال تتنبأ بأن الجسيمات المعدومة الكتلة تسير في الفراغ بسرعة الضوء وأن الجسيمات ذات الكتلة تسير أبطأ كثيرا من ذلك بصورة يمكن معها حساب سرعتها إذا عرفنا كتلتها كما تتنبأ قوانين الثقالة بأن الثقالة تؤثر في الكتلة وفي الطاقة أيضا بصورة محددة تماما والكمية m المستنتجة من دالة لاكرانجيان لكل جسيم تسلك سلوكا صحيحا وفق أي من هذه الطرق تماما كما نتوقع بالنسبة الى كتلة معينة.
إن للجسيمات الاساسية كتلا ذاتية تعرف باسم الكتلة السكونية rest mass أما تلك الجسيمات التي كتلتها السكونية تساوي صفرا فتدعى جسيمات معدومة الكتلة massless وبالنسبة الى الجسيمات المركبة فإن الكتلة السكونية للمكونات وكذلك طاقتها الحركية والطاقة الكامنة لتآثراتها تسهم جميعها في كتلة الجسيم الكلية ذلك أن الطاقة والكتلة مرتبطتان حسب معادلة (آينشتاين) الشهيرة E=mc^2 وكمثال على الطاقة التي تسهم في الكتلة مايحدث في أكثر انواع المادة انتشارا في الكون البروتونات والنيوترونات التي تشكل النوى الذرية في النجوم والكواكب والناس وفي كل مانراه تشكل هذه الجسيمات من 4 الى 5 في المئة من الكتلة-الطاقة في الكون ويدلنا النموذج العياري على ان البروتونات والنيوترونات مؤلفة من جسيمات أولية هي الكواركات والكواركات ترتبط ببعضها البعض بواسطة جسيمات معدومة الكتلة هي الكلوونات gluons وعلى الرغم من ان المكونات تدور وتلف داخل كل بروتون فأننا نرى البروتون من الخارج جسيما متسقا ذا كتلة ذاتية تعطى بواسطة حاصل جمع كتل وطاقات مكوناته.ويتيح لنا النموذج العياري ان نجد بالحساب ان الكتلة الكلية تقريبا للبروتونات والنيوترونات تأتي من الطاقة الحركية للكواركات والكلوونات المكونة لها والباقي يأتي من الكتلة السكونية للكواركات وهكذا فأن مابين 4 و5 في المئة من الكون كله أي كل المادة المعروفه من حولنا تقريبا تاتي من طاقة حركة الكواركات والكلوونات في البروتونات والنيوترونات.
تقييــــم كونــــي:
تفسر نظرية حقل هيكز كيف تكتسب الجسيمات الاولية وهي اصغر لبنات الكون كتلتها لكن آلية هيكز ليست المصدر الوحيد للكتلة-الطاقة في الكون(تشير الكلتة-الطاقة الى كل من الكتلة والطاقة المرتبطتين بعلاقة آينشتاين E=mc^2) ويوجد نحو 70 في المئة من الكتلة-الطاقة في الكون على شكل مايسمى بالطاقة الخفية والتي لاترتبط مباشرة بالجسيمات والمؤشر الرئيسي على وجود الطاقة الخفية وهو أن تمدد الكون متسارع وتعتبر الطبيعة الدقيقة للطاقة الخفية من اكثر المسائل العميقة التي لاتزال مفتوحة في الفيزياء أما كلتة-طاقة الكون المتبقية والتي تشكل 30 في المئة فتأتي من المادة من الجسيمات التي لها كتلة واكثر انواع المادة شيوعا هي البروتونات والنيوترونات والالكترونات التي تشكل النجوم والكواكب والناس وكل مانراه وتوفر هذه الجسيمات نحو سدس مادة الكون او نحو 4 و5 في المئة من الكون كله وكما شرحنا سابقا فأن معظم هذه الكتلة ينشأ عن طاقة حركة الكواركات والكلوونات الدائره داخل النيوترونات والبروتونات.
ويأتي إسهام أصغر في مادة الكون من الجسيمات المدعوة نيوترينوهات والتي تضم ثلاثة أنواع إن للنوترينوهات كتلة إلا إنها صغيرة الى حد مذهل ولم يتم قياس الكتل المطلقة للنيوترينوهات بعد لكن البيانات الموجوده تضع لها حدا أعلى فهي اقل من نصف في المئة الكون وبقية الماده جميعها تقريبا نحو 25 في المئة من مجمل كتلة-طاقة الكون هي مادة لانراها تدعى المادة الخفية ونستنتج وجودها من آثارها التثاقلية على مانراه ولانعرف بعد ماهي هذه المادة الخفية ويجب أن تكون المادة الخفية مؤلفة من جسيمات كبيرة الكتلة لانها تشكل تجمعات حجمها بحجم المجرة تحت تأثيرات قوة الثقالة وهناك عدد من المبررات تجعلنا نستنتج أن المادة الخفية لايمكن أن تكون مؤلفة من أي نوع من جسيمات النموذج العياري المألوفة والجسيم الاول المرشح للمادة الخفية هو القرين الفائق الاخف (LSP) ويعتقد أن كتلة الجسيم LSP تبلغ نحو 100 ضعف من كتلة البروتون وهذا الجسيم مرشح جيد وسنأتي لاحقا بشرح مفصل عنه وقد تبين للنظريين ان المادة الخفية تحتاج الى نوع جديد من المادة الاساسية لتفسيرها