| تبليغات | X |
اکثرا افراد با نام و شهرت جهاني آيزک نيوتن (1642-1727) آشنا هستند, زيرا او به عنوان کاشف قانون
گرانش, دو قرن و نيم پس از مرگش, هنوز شهرت جهاني دارد. اما مطلبي که کمتر بدان توجه مي شود,حوزه بسيار وسيع دستاوردهاي فراوان اوست که در واقع علوم فيزيکي نوين را پديد آورده است و در نتيجه تأثير او در تعيين جهت زندگي متمدن عميقتر از ترقي و سقوط ملتها بوده است. کساني که حق قضاوت دارند متفقًا , او را يکي از معدود انديشمندان بشريت مي دانند.
نيوتن در يک خانوادة کشاورز در ده وولستورپ انگلستان متولد شد. دربارة سالهاي اول زندگيش اطلاع زيادي در دست نيست, و زندگي دانشگاهي او در دورة ليسانس در کمبريج بظاهر چندان ممتاز نبوده است. در سال ۱۶۶۵ ميلادي شيوع طاعون باعث تعطيلي دانشگاهها شد, و نيوتن به خانه اش در ده مراجعت نمود و تا سال ۱۶۶۷ ميلادي در آنجا ماند. در طول اين دو سال تنهايي روستايي‐ در سن بين بيست و دو تا بيست و چهار سالگي نبوغ خلاقش به صورت دريايي از اکتشافات بي همتا در تاريخ فکر بشر نمودار شد:
سري دو جمله اي براي توانهاي منفي و کسري, حساب ديفرانسيل و انتگرال, گرانش عمومي به عنوان کليد
توضيح سازوکار (مکانيسم) منظومة شمسي, و تجزية نور خورشيد به بيناب قابل رؤيت به وسيلة منشور, با اشره به نقش آن در درک رنگهاي رنگين کمان و به طور کلي ماهيت نور. در سالهاي پيريش خاطرات دوران جواني معجزه آساي خود را چنين بيان کرده است: آن زمانها بهترين دوران عمر من در کشفيات بود و بيش از هر زمان ديگر, به رياضيات و فلسفه [ يعني علوم] توجه داشتم.
برای خواندن ادامه ی نوشته بروی ادامه ی مطلب کلیک کنید.
رنه دکارت( Rene Decartes)، فیلسوف، ریاضیدان و فیزیکدان بزرگ عصر رنسانس در روز 31 ماه مارس 1596 میلادی، در شهرک لاهه از ایالت تورنِ(Touraine) فرانسه متولد شد. مادرش در سیزده ماهگی وی درگذشت و پدرش قاضی و مستشار پارلمان انگلستان بود.
دکارت در سال 1606 میلادی، هنگامیکه پسر ده ساله ای بود، وارد مدرسه لافلش(La Fleche) شد. این مدرسه را فرقه ای از مسیحیان به نام ژزوئیتها یا یسوعیان تاسیس کرده بودند و در آن علوم جدید را همراه با تعالیم مسیحیت تدریس می کردند. دکارت طی هشت سال تحصیل در این مدرسه، ادبیات، منطق، اخلاق، ریاضیات و مابعدالطبیعه را فرا گرفت. در سال 1611 میلتدی، دکارت در یک جلسه سخنرانی تحت عنوان اکتشاف چند سیاره سرگردان در اطراف مشتری، از اکتشافات گالیله اطلاع حاصل کرد. این سخنرانی در روح او که تاثیر فراوان گذاشت.
برای خواندن ادامه ی نوشته بروی ادامه ی مطلب کلیک کنید.
1-زيست توده(بيوماس) چيست؟
زيست توده يكي از منابع مهم انرژيهاي تجديدشونده محسوب مي شود و به هر موجود زنده كه قابليت رشد و نمو داشته و بر مبناي قوانين طبيعي تقسيم شوند اطلاق مي شود و شامل جنگلها، اجزاء گياهان، برگها، موجودات زنده اقيانوسها، زائدات حيواني، پسماندهاي شهري و غذايي و ... مي شوند. اين مواد قابليت ذخيره انرژي در خود را دارا مي باشند. در واقع در خلال پديده فتوسنتز، دي اكسيد كربن از طريق آب و خاك و هوا توسط انرژي خورشيدي در گياهان ذخيره مي شود و باعث رشد و نمو آنها مي گردد اين انرژي خورشيدي در مواقع مصرف، قابليت تبديل به انرژي را دارا مي باشد.
زيست توده قابليت توليد برق، حرارت، سوختهاي مايع، سوختهاي گازي و انواع كاربردهاي مفيد شيميايي را دارا مي باشد. زيست توده سهم بزرگي در ميان ديگر انواع منابع انرژيهاي نو دارا مي باشد.
2-منابع زيست توده (بيوماس) كدامند؟
منابع زيست توده كه براي توليد انرژي مناسب هستند، طيف وسيعي از مواد را شامل مي شوند كه بصورت عمده به شش گروه تقسيم مي شوند:
سوختهاي چوبي
زائدات جنگلي، كشاورزي، باغداري و صنايع غذايي
زائدات جامد شهري (زباله ها)
فضولات دامي
فاضلابهاي شهري
فاضلابها، پسماندها و زائدات آلي صنعتي
برای خواندن بقیه ی مطلب بروی ادامه مطلب کلیک کنید
با آغاز انقلاب صنعتي در اوايل قرن نوزدهم ميلادي و رشد روز افزون تحولات بشري، تغييرات گوناگوني نيز در زندگي انسانها رخ داده است. نياز بشر به انرژي و مصرف انواع سوختهاي فسيلي نظير زغال سنگ، نفت و گاز طبيعي باعث افزايش شديد گازهايي مانند دياكسيدكربن (CO2) در جو شده است. افزايش جمعيت كره زمين كه باعث تغيير كاربري زمين، تخريب جنگلها، افزايش فعاليتهاي كشاورزي و دامداري و توليد ضايعات جامد و مايع شده است، تبعات مختلفي به همراه داشته است. پديده تغيير آب و هوا يكي از اين تبعات است. رشد جمعيت و پيشرفت تكنولوژي در قرن اخير به رشد ميزان تقاضاي حاملهاي انرژي منجر شده است.
انسانها با مصرف انرژي حاصل از سوختهاي فسيلي و توليد بيش از حد گازهايگلخانهاي توازن انرژي زمين را بهم ميزنند. ادامه روند افزايش ميزان تقاضا و مصرف انرژي در چند دهه آينده، تغيير كاربري زمين، گسترش فعاليتهاي كشاورزي و دامداري و افزايش ضايعات جامد و مايع پديدهگلخانهاي را در جو زمين تشديد خواهد كرد. مدلهاي جوي پيشبيني ميكنند كه تا سال ۲۱۰۰، دماي كره زمين از ۱ تا ۵/۳ درجه سانتيگراد افزايش خواهديافت كه اين مقدار بيش از تغييرات دمايي ۱۰۰۰۰ سال گذشته خواهدبود. شكل (۱) روند تغييرات دمايي زمين را در دو قرن اخير نشان ميدهد.
انتشار روز افزون گازهايگلخانهاي، توليد هواويزهها (آئروسل ها)، تغيير در ضريب انعكاس زمين و آلودگي حرارتي، عوامل مختلفي هستند كه بر سرعت پديده تغيير آب و هوا تاثير ميگذارند و در اين بين تاثير و اهميت گازهاي گلخانهاي بسيار بيشتر و شناخته شدهتراست.
برای خواندن بقیه ی مطلب بروی ادامه مطلب کلیک کنید.
جالب است بدانید که تابش خورشید بزرگترین منبع تجدید پذیر انرژی روی کره زمین می باشد و اگر فقط یک درصد از صحراهای جهان با نیروگاه های حرارتی خورشیدی به کار گرفته شوند، همین مقدار برای تولید برق سالانه مورد تقاضای جهان کافی خواهد بود.
برای سود جستن از انرژی خورشیدی دو راه وجود دارد :
استفاده مستقیم از نور خورشیدو تبدیل آن به الکتریسیته از طریق سلولهای فتوولتائیک
استفاده مستقیم از انرژی خورشیدی و تبدیل آن به انواع انرژی های دیگر و یا استفاده مستقیم از آن (کاربردهای نیروگاهی و غیر نیروگاهی خورشیدی)
کاربردهای نیروگاهی خورشیدی
یک نیروگاه خورشیدی شامل تاسیساتی است که انرژی تابشی خورشید را جمع کرده و با متمرکز کردن آن، درجه حرارتهای بالا ایجاد می کند. انرژی جمع آوری شده از طریق مبدلهای حرارتی، توربین ژنراتورها و یا موتورهای بخار به انرژی الکتریکی تبدیل خواهد شد. نیروگاه های خورشیدی
بر اساس نوع متمرکز کننده ها به سه دسته تقسیم می شوند:
نیروگاه سهموی خطی (Parabolic Trough Collectors)
نیروگاه دریافت کننده مرکزی(C.R.S)
نیروگاه دیش استرلینگ( این تکنولوژی در نیروگاه های خورشیدی مورد استفاده کمتری دارد و در کاربردهای غیر نیروگاهی بیشتر استفاده می شوند.)
از انرژی حرارتی خورشید علاوه بر استفاده نیروگاهی، می توان در زمینه های زیر بصورت صنعتی، تجاری و خانگی استفاده کرد:
گرمایش آب مصرفی( آب گرمکنهای خورشیدی برای منارل، ساختمانها، کارخانجات و استخرها)
گرمایش فضای داخلی ساختمانها
سرمایش فضای داخلی ساختمانها و یخچالهای خورشیدی
آب شیرین کنهای خورشیدی (در اندازه های خانگی و صنعتی)
خشک کنهای خورشیدی ( برای خشک کردن مواد غذایی و محصولات کشاورزی) خوراک پزهای خورشیدی
مرکز زمین( به عمق تقریبی 6400 کیلومتر)که در حدود 4000 درجه سانتیگراد حرارت دارد، به عنوان یک منبع حرارتی عمل نموده و موجب تشکیل و پیدایش مواد مذاب با درجه حرارت 650 تا 1200 درجه سانتیگراد در اعماق 80 تا 100 کیلومتری از سطح زمین می گردد. بطورمیانگین میزان انتشار این حرارت از سطح زمین که فرایندی مستمر است معادل 82 میلی وات در واحد سطح است که با در نظر گرفتن مساحت کل سطح زمین(10*1/5 متر مربع) ، مجموع کل اتلاف حرارت از سطح آن، برابر با 42 ملیون مگاوات است. در واقع این میزان حرارت غیر عادی، عامل اصلی پدیده های زمین شناسی از جمله فعالیتهای آتشفشانی، ایجاد زمین لرزه ها، پیدایش رشته کوه ها( فعالیتهای کوه زایی) و همچنین جابجایی صفحات تکتونیکی می باشد که کره زمین را به یک سیستم دینامیک تبدیل نموده و پیوسته آن را تحت تغییرات گوناگون قرار می دهد.
امروزه با بهره گیری از فنآوریهای موجود، تنها بخش کوچکی از این منبع سرشار مهار شده و بطور اقتصادی قابل بهره برداری است.
بنابراین انرژی زمین گرمایی، همان انرژی حرارتی قابل استحصال از پوسته جامد زمین است. انرژی زمین گرمایی بر خلاف سایر انرژی های تجدیدپذیر منشاء یک انرژی پایدار با فاکتور دسترسی 100% است که بطور شبانه روزی در طول سال قابل بهره برداری است.
از انرژی زمین گرمایی در دو بخش کاربردهای نیروگاهی( غیر مستقیم) و غیر نیروگاهی ( مستقیم) استفاده می شود. تولید برق از منابع زمین گرمایی هم اکنون در22 کشور جهان صورت میگیرد که مجموع قدرت اسمی کل نیروگاههای تولید برق از این انرژی بیش از 8000 مگاوات می باشد. این در حالی است که بیش از 64 کشور جهان نیز با مجموع ظرفیت نصب شده بیش از 15000 مگاوات حرارتی از این منبع انرژی در کاربردهای غیر نیروگاهی بهره برداری می نمایند.
نیروگاه زمین گرمایی تبخیر آنی:
در این نیروگاه ها سیالی که معمولاً به حالت دوفاز مایع و بخار از اعماق زمین واز طریق چاه های زمین گرمایی استخراج می شود به مخزن جدا کننده هدایت شده و بدینوسیله فاز بخار از فاز مایع جدا می شود.بخار جدا شده وارد توربین شده و باعث چرخش پره های توربین می شود.پره ها نیز به نوبه خود محور توربین و در نتیجه محور ژنراتور رابه حرکت وا می دارند که باعث بوجود آمدن قطبهای مثبت و منفی در ژنراتور شده و در نتیجه برق تولید می شود.
نیروگاه زمین گرمایی با چرخه دو مداره(باینری)
در این نوع نیروگاه ها نیاز به مخزن جداکننده در تجهیزات نیروگاه وجود ندارد زیراآب گرم استخراج شده وارد مبدل حرارتی شده و حرارت خود را به سیال عامل دیگری که معمولاً ایزوپنتان می باشد و نقطه جوش پایینتری نسبت به آب دارد منتقل میکند. در این فرآیند ایزوپنتان به بخار تبدیل شده و به توربین منتقل می شود که در اینجا توربین و ژنراتور طبق توضیحات فوق می توانند برق تولید کنند.
از کاربردهای مستقیم انرژی زمین گرمایی میتوان به مواردی همچون احداث مراکز آب درمانی و تفریحی-توریستی ، گرمایش انواع گلخانه، احداث مراکز پرورش آبزیان و طیور، پیش گیری از یخ زدگی معابر در فصل سرما، تامین گرمایش و سرمایش ساختمانها توسط پمپهای حرارتی زمین گرمایی اشاره نمود.
اطلاعات اولیه
بیشتر کمیات فیزیکی که در فیزیک و علوم مهندسی با آنها مواجه میشویم، به دو صورت اسکالر (نردهای) و برداری هستند. یک کمیت اسکالر تنها با بیان بزرگی و همراه با یکای خود ، اگر داشته باشد، کاملا مشخص میشود. به عنوان مثال جرم یک کمیت اسکالر است که با مقدار و یکایش که کیلوگرم است، کاملا مشخص میگردد. دسته دیگری از کمیات ، کمیات برداری هستند که علاوه بر مقدار و یکا دارای جهت نیز هستند.
به عنوان سرعت و شتاب نمونههایی از کمیتهای برداری هستند. کمیتهای برداری از قواعد جبر برداری پیروی میکنند و علاوه بر آن هندسه ، دیفرانسیل و انتگرال که در نمایش ریاضی کمیتهای فیزیکی ، نقش بسیار مهمیدارد، نیز ضروری است. کلید این مباحث در مطالبی تحت عنوان آنالیز برداری که به مفهوم تحلیل و بررسی مسائل مربوط به بردارهاست، مورد بحث قرار میگیرد.
نمایش کمیاب برداری
گفتیم که هر کمیت برداری علاوه بر مقدا و یکا با جهت نیز مشخص میشود، از نظر ترسیمی ، یک بردار با یک پاره خط و یک پیکان در یک انتهای آن نمایش داده میشود. طول پاره خط تقریبا متناسب با بزرگی کمیت برداری است، پیکان جهت کمیت برداری را نشان میدهد. به عنوان مثال اگر A یک کمیت برداری باشد، در این صورت نمایش داده میشود.
تساوی بردارها
دو بردار را در صورتی مساوی میگویند که بزرگی و جهت آن دو با هم برابر باشند. به عبارت دیگر برای تساوی دو بردار علاوه بر اینکه باید اندازه یا بزرگی آنها با هم برابر باشد، باید هم جهت نیز باشد.
ضرب بردارها
بردارها معمولا به دو صورت میتوانند در هم ضرب شوند. این دو به نامهای ضرب داخلی یا عددی و ضرب برداری معروف هستند.
ضرب عددی
ضرب عددی دو بردار B و A با نماد B.A نمایش داده میشود و حاصل آن برابر است با حلصضرب بزرگی دو بردار در کسینوس زاویه بین آنها از آنجا که90 Cos برابر صفر است، لذا میتوان گفت که اگر حاصضرب عددی دو بردار برابر صفر باشد در این صورت این دو بردار بر هم عمودند.
ضرب برداری
ضرب برداری دو بردار دلخواه B,A بصورت A×B نشان داده میشود و مقدار آن برابر است با حاصضرب بزرگی دو بردار در سینوس زاویه بین آنها. همچنین میدانیم که سینوس صفر یا 180 درجه صفر است، بنابراین دو بردار موازی باشند، در این صورت حاصل ضرب برداری آنها صفر خواهد شد.
جمع و تفریق برداری
برای جمع دو بردار به روش تحلیل قواعد مختلفی وجود دارد که در اینجا به چند نمونه اشاره میشود.
· روش متوازی الاضلاع: فرض کنید بخواهیم دو بردار دلخواه را با هم جمع کنیم. برای اینکار مبدا مختصات را بر ابتدای یکی از این بردارها منطبق فرض میکنیم، حال از ابتدای همین برداری ، بردار دیگری به موازات بردار دوم و درست برابر با اندازه آن (بزرگی اش با آن برابراست رسم میکنیم. حال از انتهای بردار اول بردار دیگری دقیقا موازی بردار اول و به اندازه آن رسم میکنیم. به این ترتیب یک متوازی الاضلاع حاصل میشود. قطری از متوازی الاضلاع که ابتدای آن بر ابتدای دو بردار اولیه منطبق است، بردار حاصل جمع بردار اولیه خواهد بود.
· روش تجزیه: در این روش که بیشتر مورد استفاده قرار میگیرد، کار به این صورت است که یک سیستم مختصات با محورهای X,Y,Z در نظر میگیریم. از ابتدای مختصات بردارهایی دقیقا در راستای بردارهای اولیه و درت به اندازه آنها رسم میکنیم.حال هر بردار در محورهای مختصات به مولفههایش تجزیه میکنیم. به این ترتیب سه معادله میتوانیم بنویسیم. هر معادله با مجموع مولفهها در راستای یک محور با توجه به علامت آنها (که بسته به جهت مولفه تعیین میشود) نوشته میشود.
به این ترتیب هر سه مولفه بردار حاصل جمع حاصل میشود. برای تعیین جهت بردار حاصل جمع باید از روش هندسی و روشهای مثلثاتی کرده و مقدار زاویهای را که بردار حاصل جمع با محورها میسازد، تعیین کنیم. حسن این روش در این است که علاوه بر دو بردار میتوان حاصل جمع چندین بردار را براحتی تعیین کنیم.
تفریق دو بردار
تفریق دو بردار را نیز میتوان با استفاده از قاعده جمع برداری مشخص نمود. به عنوان مثال اگر بخواهیم حاصل A-B را تعیین کنیم، بردار A را با بردار B - که برداری به اندازه B و در خلاف جهت آن است، جمع کنیم.
بردار
کلمه بردار به معنای حمل کننده میباشد و از یک کلمه لاتین به همین معنا گرفته شده است.یک بردار به عنوان یک عنصر از فضای برداری تعریف میشودو در فضای nبعدی دارای n مولفه است.پس بدیهی است که یک بردار در صفحه دارای دو مولفه میباشدو یا در فضای سه بعدی سه مولفه را اختیار میکند.بردارها در علوم مختلف مانند فیزیک کاربردهای فراوانی دارند و بدون آنها نمیتوان بسیاری از مولفه های فیزیکی مانند سرعت ، شتاب و... را تفسیر و تعریف نمود.
خصوصیات بردارها
بردارها را میتوان با یکدیگر جمع (جمع بردارها) و یا ضرب (ضرب بردارها) کرد.البته ضرب دو بردار با ضرب یک اسکالردر آن فرق میکند.ضرب بردارها سه نوع است که عبارتنداز ضرب داخلی ، ضرب خارجی و ضرب مستقیم تانسوری که حاصل همه این ضربها لزوما یک بردار نیست.
هر بردار دارای دو مولفه است که این دو مولفه عبارتند از طول بردار و جهت بردار.همچنین هر بردار دارای یک ابتدا و یک انتها نیز هست. برداری که دارای طول واحد باشدبردارواحد مینامند و برداری که طول آن صفر است را بردارصفر مینامند.
|
کليه حقوق و امتيازات اين سايت متعلق به
(سايت تک باران)
مي باشد
|
