يود زنر:

ديود هاي زنر يا شكست ، ديود هاي نيمه هادي با پيوند p-n هستند كه در ناحيه باياس معكوس كار كرده و داراي كاربردهاي زيادي در الكترونيك ، مخصوصآ به عنوان ولتاژ مبنا و يا تثبيت كننده ي ولتاژ دارند. هنگاميكه پتانسيل الكتريكي دو سر ديود را در جهت معكوس افزايش دهيم در ولتاژ خاصي پديده شكست اتفاق مي افتد، بد ين معني كه با افزايش بيشتر ولتاژ ، جريان بطور سريع و ناگهاني افزايش خواهد داشت. ديود هاي زنر يا شكست ديود هايي هستند كه در اين ناحيه يعني ناحيه شكست كار ميكنند و ظرفيت حرارتي آنها طوري است كه قادر به تحمل محدود جريانمعيني در حالت شكست مي باشند، براي توجيه فيزيكي پديده شكست دو نوع مكانيسم وجود دارد. مكانيسم اول در ولتاژهاي كمتر از 6 ولت براي ديودهايي كه غلظت حامل ها در آن زياد است اتفاق مي افتد و به پديده شكست زنر مشهور است. در اين نوع ديود ها به علت زياد بودن غلظت ناخالصي ها در دو قسمت p و n ، عرض منطقه ي بار فضاي پيوند باريك بوده و در نتيجه با قرار دادن يك اختلاف پتانسيل v بر روي ديود (پتانسيل معكوس) ، ميدان الكتريكي زيادي در منطقه ي پيوند ايجاد مي شود. با افزايش پتانسيل v به حدي مي رسيمكه نيروي حاصل از ميدان الكتريكي ، يكي از پيوند هاي كووالانسي را مي شكند. با افزايش بيشتر پتانسيل دو سر ديود از انجايي كه انرژي يا نيروهاي پيوند كووالانسي باند ظرفيت در كريستال نيمه هادي تقريبأ مساوي صفر است ، پتانسيل تغيير چنداني نكرده ، بلكه تعداد بيشتري از پيوندهاي ظرفيتي شكسته شده و جريان ديود افزايش مي يابد. آزمايش نشان ميدهد كه ضريب حرارتي ولتاژ شكست براي اين نوع ديود منفي است ، يعني با افزايش درجه حرارت ولتاژ شكست كاهش مي يا بد. بنابر اين ديود با ولتاژ كمتري به حالت شكست مي رود (انرژي باند غدغن براي سيليكن و ژرمانيم در درجه حرارت صفر مطلق بترتيب 1.21 و0.785 الكترون_ولت است، و در درجه حرارت 300 درجه كلوين اين انرژي براي سيليكن ev 1.1و براي ژرمانيم ev0.72 خواهد بود). ثابت مي شود كه مي دان الكتريكي لازم براي ايجاد پديده زنر در حدود 2*10است. اين مقدار براي ديود هايي كه در آنها غلظت حامل ها خيلي زياد است در ولتاژهاي كمتر از 6 ولت ايجاد مي شود . براي ديودهايي كه داراي غلظت حاملهاي كمتري هستند ولتاژ شكست زنر بالاتر بوده و پديده ي ديگري بنام شكست بهمني در آنها اتفاق مي افتد (قبل از شكست زنر) كه ذيلأ به بررسي آن مي پردازيم. مكانيسم ديگري كه براي پديده شكست ذكر مي شود ، مكانيسم شكست بهمني است. اين مكانيسم در مورد ديودهايي كه ولتاژ شكست آنها بيشتر از 6 ولت است صادق مي باشد . در اين ديود ها به علت كم بودن غلظت ناخالصي ، عرض منطقه ي بار فضا زياد بوده و ميدان الكتريكي كافي براي شكستن پيوندهاي كووالانسي بوجود نمي آيد ، بلكه حاملهاي اقليتي كه بواسطه انرژي حرارتي آزاد مي شود ، در اثر ميدان الكتريكي شتاب گرفته و انرژي جنبشي كافي بدست آورده و در بار فضا با يون هاي كريستال برخورد كرده و در نتيجه پيوندهاي كووالانسي را مي شكنند . با شكستن هر پيوند حاملهاي ايجاد شده كه خود باعث شكستن پيوند هاي بيشتر مي شوند . بدين ترتيب پيوندها بطور تصاعدي يا زنجيري و يا بصورت پديده ي بهمني شكسته مي شوند و اين باعث مي شود كه ولتاژ دو سر ديود تقريبأ ثابت مانده و جريان آن افزايش يافته و بواسطه ي مدار خارجي محدود مي شود . چنين ديود هايي داراي ضريب درجه ي حرارتي مثبت هستند . زيرا با افزايش درجه ي حرارت اتمهاي متشكله كريستال به ارتعاش در آورده ، در نتيجه احتمال برخورد حاملهاي اقليت با يونها ، بهنگام عبور از منطقه بار فضا زيادتر مي گردد . به علت زياد شدن برخوردها احتمال اينكه انرژي جنبشي حفره يا الكترون بين دو برخورد متوالي بمقدار لازم براي شكست پيوند برسد كمتر شده و در نتيجه ولتاژ شكست افزايش مي يابد   
نویسنده : raper ; ساعت ۱۱:۳٠ ‎ق.ظ روز جمعه ۱۸ آبان ،۱۳۸٦

یک نظریه برای همه چیز (A Theory for Everythings )

نسبیت عام باید مکانیک کوانتوم ترکیب شود تا مشکلات موجود در فیزیک نظری بر طرف گردد. طبق نسبیت عام مسیر نور در میدان گرانشی خمیده است که آن را تحت عنوان فضا - زمان مطرح می کنند. مکانیک کوانتوم به ویژگیها و رفتار ذرات زیر اتمی می پردازد و با کوانتومها یا کمیتهای گسسته سروکار دارد. در حالیکه در نسبیت عام فضا - زمان پیوسته است. سالهای متمادی است که بحث تئوری همه چیز در فیزیک مطرح شده است. منظور از این تئوری چیست؟ یک تئوری برای همه چیز به چه سئوالاتی باید پاسخ دهد؟ اجازه دهید بحث را با سخنان هاوکینگ دنبال کنیم. هاوکینگ می گوید. نظریه نسبیت عام اینشتین نظریه‌ای در باره جرم‌های آسمانی بزرگ مثل ستارگان، سیارات و کهکشان‌هاست که برای توضیح گرانش در این سطوح بسیار خوب است. مکانیک کوانتومی نظریه‌ای است که نیروهای طبیعت را مانند پیام‌هایی می‌داند که بین فرمیون‌ها (ذرات ماده) رد و بدل می‌شوند. مکانیک کوانتومی در توضیح اشیاء، در سطوح بسیار ریز خیلی موفق بوده بوده است. یک راه برای ترکیب این دو نظریه بزرگ قرن بیستم در یک نظریه واحد آن است که گرانش را همانطور که در مورد نیروهای دیگر با موفقیت به آن عمل می‌کنیم، مانند پیام ذرات در نظر بگیریم. یک راه دیگر بازنگری نظریه نسبیت عام اینشتین در پرتو نظریه عدم قطعیت است. با توجه به سخنان هاوکینگ دو نظریه مهم فیزیک و مکانیک کوانتوم، هریک به تنهایی خوب عمل می کنند، اما با یکدیگر ناسازگارند. بنابراین مسئله اصلی این است که راهی بیابیم تا این دو نظریه را با یکدیگر ترکیب کنیم. برای ترکیب این دو نظریه تلاشهای زیادی انجام شده است که به چند مورد آنها اشاره می کنیم: ● ابر گرانش همه ی مواد موجود در طبیعت از دو نوع ذره ی بنیادی به نام فرمیون ها و بوزن ها تشکیل شده اند. تفاوت فرمیون ها و بوزن ها در اسپین آنها می باشد به طوری که اسپن فرمیون ها نیمه درست و اسپین بوزن ها عددی درست است. همه ی انواع ذرات دست کم از دو خاصیت ذاتی جرم و اسپین برخوردارند. جرم خاصیتی آشنا برای تمام مواد است که به همان صورتی که برای اجسام بزرگ مقیاس در نظر گرفته می شود ، در مورد کوچک ترین اجزا تشکیل دهنده ی ماده نیز کاربرد دارد . اسپین خاصیت ظریف تری است که در اجسام بزرگ مقیاس به سادگی قابل شناسایی نیست . اسپین ، در واقع ، خاصیتی است که در قرن بیستم کشف شد تا رفتار بی هنجار الکترون ها را در میدان مغناطیسی توضیح دهد. هر تقارنی که در جست و جوی ارتباط میان فرمیون ها و بوزون ها ، یعنی ذراتی با اسپین های متفاوت ، باشد ابَرَتقارن نامیده می شود. و اما ابَرَگرانش ، نظریه ای پیشنهادی در فیزیک بنیادی است که ابرتقارن و گرانش را در هم می آمیزد. اولین نظریه ی ابرگرانش توسط سه فیزیکدان در سال ۱۹۷۶ فرمول بندی شد. ● ابر ریسمان در مطالعات و بررسی های مرسوم در فیزیک کوانتومی نسبیتی ، ذرات بنیادی را به صورت نقاط ریاضی و بدون گستردگی فضایی در نظر میگیریم. این رهیافت موفقیت های بسیار چشمگیری داشته است ، ولی در انرژی های خیلی خیلی زیاد یا فاصله های بسیار بسیار کوتاه که بزرگی میدان گرانشی با بزرگی نیروهای هسته ای و الکترو مغناطیسی قابل مقایسه می شود این رهیافت با شکست رو به رو می شود. در سال ۱۹۷۴ ژوئل شرک و جان شوارتز به منظور غلبه بر این مشکل توصیف وحدت یافته ای از ذرات بنیادی را بر اساس منحنی های یک بعدی بنیادی به نام ریسمان مطرح کردند . به نظر میرسد که نظریه های ریسمان از هر نوع ناسازگاری که در تمام تلاش های قبلی دست یابی به نظریه ای وحدت یافته برای توصیف گرانش و سایر نیرو ها ایجاد مزاحمت کرده است ، مبراست . نظریه ابرریسمان که در آنها از نوع خاصی تقارن به نام ابرتقارن ، بهره گیری می شود ، بیشترین امیدواری را برای ارائه ی نتایج واقع بینانه پدید آورده اند. ● بوزون هگز در دهه های اخیر فیزیکدانان یک مدل تحت عنوان مدل استاندارد را ارائه کردند تا یک چوب بست نظری برای فهم ذرات بنیادی و نیروهای طبیعت فراهم آورند. مهمترین ذره در این مدل، یک ذره ی فرضی موجود در همه ی میدانهای کوانتومی است که نشان می دهد سایر ذرات چگونه جرم به دست می آورند. در واقع این میدان پاسخ می دهد که همه ی ذرات در حالت کلی چگونه جرم به دست می آورند. این میدان، میدان هگز Higgs field خوانده می شود. نتیجه ی منطقی دوگانگی موجو - ذره این است که همه ی میدانهای کوانتومی دارای یک ذره ی بنیادی باشند که با میدان در آمیخته است. این ذره که با همه ی میدانها در آمیخته و موجب کسب جرم توسط سایر ذرات می شود، هگز بوزون Higgs boson نامیده می شود. ● جمع بندی حال مطلب بالا را جمع بندی می کنیم: ۱) نسبیت عام باید مکانیک کوانتوم ترکیب شود تا مشکلات موجود در فیزیک نظری بر طرف گردد. طبق نسبیت عام مسیر نور در میدان گرانشی خمیده است که آن را تحت عنوان فضا - زمان مطرح می کنند. مکانیک کوانتوم به ویژگیها و رفتار ذرات زیر اتمی می پردازد و با کوانتومها یا کمیتهای گسسته سروکار دارد. در حالیکه در نسبیت عام فضا - زمان پیوسته است. ۲) باید ارتباط بین فرمیونها و بوزونها توضیح داده شود. همجنانکه می دانیم فرمیونها شامل ذراتی نظیر الکترونها و پروتونها هستند که دارای اسپین نادرست می باشند و بوزونها دارای اسپین درست هستند. ۳) هگز بوزونها باید توضیح داده شوند، یعنی اینکه ذرات چگونه جرم به دست می آورند. با توجه به رابطه جرم - انرژی می دانیم هرگاه ذره ای در یک میدان شتاب بگیرد، انرژی و در نتیجه جرم آن افزایش می یابد. بنابراین مسئله این است که این پدیده یعنی افزایش جرم را چگونه می توان توجیه کرد؟ ● راه حل برای رسیدن به یک راه حل اساسی که بتواند مشکلات عمده ی فیزیک معاصر را بر طرف سازد، راه های مختلفی وجود که به نتایج متفاوت و گاهی ناسازگار می انجامد. نظریه های مختلفی که در این زمینه مطرح شده اند، بخوبی نشان می دهند که نگرش بانیان آنها بر اساس دو گانگی بین بوزونها و فرمیونها شکل گرفته است. سئوال اساسی این است که آیا حقیقتاً بوزون و فرمیون دو موجود کاملاً متفاوت از یکدیگرند؟ در نظریه ریسمانها، ریسمان به عنوان یک بسته فوق العاده کوچک انرژی تلقی می شود و که با پیوستن آنها به یکدیگر و با ارتعاشات مختلف آنها سایر ذرات نمود پیدا می کنند. در نظریه هگر بوزون به دنبال ذره ای هستند که موجب ایجاد یا افزایش جرم می شود. اگر این مسئله ی هگز بوزون را با دقت بیشتری بررسی کنیم شاید بتوانیم به نتایج جالب توجه تری برسیم. اجازه بدهید تصورات خود را از بوزون و فرمیون یا به عبارت دیگر از جرم - انرژی و نیرو تغییر دهیم. در فیزیک مدرن جرم و انرژی دو تلقی مختلف از یک کمیت واحد هستند. جرم هر ذره را می توان با محتویات انرژی آن اندازه گرفت و همچنین انرژی یک ذره را می توان با جرم آن هم ارز دانست. لذا در فیزیک معاصر ما با دو کمیت بیشتر سروکار نداریم، انرژی و نیرو. اگر رابطه ی نیرو و انرژی را با دید متفاوتی مورد بحث قرار دهیم، می توانیم به نتایج جالب توجهی برسیم. نیرو به عنوان انرژی در واحد طول مطرح می شود که برای آن رابطهی زیر داده شده است: F=-dU/dx => du= - Fdx حال ذره ای را در نظر بگیرید که انرژی آن در حال تغییر است. این تغییرات را از دو جهت می توان مورد توجه قرار داد. یکی از جهت افزایش و دیگری از جهت کاهش. از نظر افزایش نسبیت برای آن محدودیتی قائل نشده است و طبق رابطه ی جرم نسبیتی، جرم آن بینهایت قابل افزایش است. اما از جهت کاهش طبیعت خود برای آن محدودیت قائل شده و آن این است که تمام ذره تمام انرژی خود یا به عبارت دیگر، جرم - انرژی خود را از دست بدهد. ذره ای را در نظر بگیرید که در یک میدان دارای شتاب منفی است. اگر فاصله به اندازه ی کافی بزرگ و میدان بسیار قوی باشد، آیا انرژی آن به صفر خواهد رسید؟ چنین آزمایشی برای اجسام مثلاً یک فطعه فلز چندان قابل تصور نیست، اما برای یک کوانتوم انرژی( فوتون) به خوبی قابل درک است. زیرا در نسبیت فوتون نمی تواند از یک سیاه چاله بگریزد. این پدیده را چگونه می توان توجیه کرد؟ یکبار دیگر به رابطه نیرو - انرژی بر گردیم. F=-dU/dx => du= - Fdx در رابطه ی بالا انرزِ و فاصله تغییر می کنند، اما نیرو ثابت است. اگر نیرو یعنی F یک کمیت ثابت و تغییر ناپذیر است، چگونه می توان هگز بوزون را توجیه کرد؟ یعنی واقعاً این کاهش یا افزایش جرم چگونه امکان پذیر است. متاسفانه این دیدگاه از مکانیک کلاسیک به نسبیت تسری یافت و هیچگونه بخثی در این زمینه مطرح نشد. اگر بخواهیم با همان نگرش کلاسیکی مشکلات فیزیک و ناسازگاری نسبیت و مکانیک کوانتوم را بر طرف سازیم، راه به جایی نخواهیم برد، همچنانکه تا به حال این چنین بوده است. اشکال بعدی که مانع رسیدن به یک نتیجه ی قابل توجه می شود این است فیزیکدانان به مشکلات به گونه ای پراکنده برخورد می کنند. هگز بوزون مسیر خود را می پیماید، مکانیک کوانتوم می خواهد مشکلات فیزیک را در چاچوب قوانین کوانتومی حل کند، و مهمتر از همه اینکه مکانیک کلاسیک تقریباً به فراموشی سپرده شده است. همه اینها هر کدام نگرشی خاص به جهان دارند و عمومیت ندارند. در حالیکه طبیعت یگانه است و قانون نیز بایستی از یک وحدت برخوردار باشد که هست. ترکیب مکانیک کوانتوم و نسبیت زمانی امکان پذیر است که نگرش هگز بوزون همراه با مکانیک کلاسیک نیز در این ترکیب منظور گردد . هر کدام از این تئوری ها قسمتی از قوانین حاکم بر طبیعت را نشان می دهند. اگر در یک نگرش همه جانبه این قسمتهای مختلف را که با تجربه تایید شده اند توام در نظر بگیریم می توانیم به یک فیزیک یا یک نظریه برای همه چیز برسیم . از کجا شروع کنیم؟ ۱) با روند تکامل نظریه ها پیش می رویم. نخست مکانیک کلاسیک را در نظر می گیریم و به مورد خاص آن قانون دوم نیوتن توجه می کنیم، این قانون را با جرم نسبیتی یعنی m=m۰/(۱-v۲/ c۲)۱/۲ , E=mc۲ و نظریه هگز بوزون می توان ترکیب کرد. اگر ذره/جسمی تحت تاثیر نیرو جرمش تغییر می کند، این تغییر جرم ناشی از این است که بوزون (نیرو) تبذیل به انرژی می شود. البته این روند جهت معکوس نیز دارد، یعنی در روند عکس با کاهش سرعت، انرژی به نیرو یا بوزون تبدیل می شود. ۲) در مورد قضیه کار انرژی W=DE برخوردی دوگانه وجود دارد. قسمت کار آن را با مکانیک کوانتوم مد نظر قرار می دهند و کار را کمیتی پیوسته در نظر می گیرند، در حالیکه با انرژی آن برخوردی کوانتومی دارند. در واقع بایستی هر دو طرف رابطه را با دید کوانتومی در نظر گرفت. در این مورد مثالهای زیادی می توان ارائه داد که با این برخورد دوگانه در تناقض قرار خواهد گرفت. اگر این مورد را بکار بندیم مشکل ارتباط فرمیونها و بوزونها بر طرف خواهد شد. این مورد مکمل قسمت پیشین است و حرف تازه ای نیست. ۳) اگر بپذیریم که کار کوانتومی است، الزاماً به این نتیجه خواهیم رسید که نیرو بطور کلی و از جمله گرانش نیز کوانتومی است. مفهوم صریح و در عین حال ساده آن این است که فضا - زمان کوانتومی است. با نگرش کوانتومی به گرانش یا به تعبیر نسبیت فضا - زمان، مکانیک کوانتوم و نسبیت با یکدیگر ترکیب خواهند شد. تنها موردی که در این جا باید متذکر شد این است که کوانتومی بودن فضا - زمان می تواند انحنای آن را نیز نتیجه دهد. چنین نگرشی می تواند به یک نظریه برای همه چیز منتهی شود. نظریه ای که تحت عنوان نظریه سی. پی. اچ. مطرح شده است. منبع :www.cph-theory.persiangig.com   
نویسنده : raper ; ساعت ۱۱:٢٩ ‎ق.ظ روز جمعه ۱۸ آبان ،۱۳۸٦

هیدروژن ، سوخت آینده

هم‌اکنون ، بحران انرژی در جهان به یک مشکل عمده برای کشورها تبدیل شده و به همین دلیل ، دولت‌ها به خودروسازان فشار می‌آورند تا با استفاده از روش‌های مختلف ، سبب کاهش مصرف خودرو شوند. به‌طور نمونه ، در این راستا خودروسازان آمریکایی دستور گرفته‌اند که خودروهای کم‌مصرف تولید و در افق دراز مدت خود به سوی استفاده از سوخت غیر فسیلی در خودرو حرکت کنند. ● دید کلی هم‌اکنون ، بحران انرژی در جهان به یک مشکل عمده برای کشورها تبدیل شده و به همین دلیل ، دولت‌ها به خودروسازان فشار می‌آورند تا با استفاده از روش‌های مختلف ، سبب کاهش مصرف خودرو شوند. به‌طور نمونه ، در این راستا خودروسازان آمریکایی دستور گرفته‌اند که خودروهای کم‌مصرف تولید و در افق دراز مدت خود به سوی استفاده از سوخت غیر فسیلی در خودرو حرکت کنند. ● خودروهای هیبریدی یکی از این روش‌ها که بیشتر توسط خودروسازان ژاپنی در حال پیگیری است، استفاده از خودروهای هیبریدی است. خودرو هیبریدی که از سوی شرکت تویوتا در سال ۱۹۹۸ ارائه شد، یک راه حل مناسب برای کاهش مصرف سوخت خودروهای بنزینی تا حدود ۵۰ درصد است که مشکل مصرف زیاد بنزین را از طریق تولید اینگونه خودروها می‌توان بهبود داد. خودروهای هیبریدی ، ترکیبی از موتورهای الکتریکی با موتورهای درون‌سوز هستند و در تولید این خودروها سعی شده که وضعیت سوخت بهبود پیدا کند. البته پیش‌بینی می‌شود تقاضای این خودرو تا پایان دهه اخیر میلادی بیش از سه درصد تقاضای فعلی نباشد و این در حالی است که دولت آمریکا پیش‌بینی کرده است که تقاضا برای بنزین در این کشور تا سال ۲۰۱۲ با ۱۷ درصد افزایش به ۶۴.۱۰ میلیون بشکه در روز برسد. اما خودروهای هیبریدی همچنان سهم بسیار کمی از خودروهای آمریکا را تشکیل خواهند داد و در سال جاری سهم خودروهای هیبریدی از بازار خودرو آمریکا حدود ۳.۱ درصد خواهد بود. هیبرید کردن خودروها در جهان به سه روش موازی ، ردیفی و ترکیبی انجام می‌شود که در روش سری ، موتور احتراق داخلی فقط کار تولید برق را انجام می‌دهد و موتور برقی ، خودرو را حرکت می‌دهد. در روش موازی موتور احتراق داخلی به‌صورت مستقل کار می‌کند و موتور برقی نیز به‌صورت مستقل کار می‌کند و این عملکرد از طریق یک ECU ( مغز هوشمند ) کنترل می‌شود. در روش ترکیبی نیز دو گونه موازی و ردیفی باهم به صورت ترکیب شده ، استفاده می‌شوند که این روش بیشترین قابلیت را دارد و تنها مشکل این طرح پیچیدگی فوق‌العاده آن است. ● بازگشت خودروهای دیزلی روش دیگری که برای کاهش مصرف خودروها استفاده می‌شود، استفاده از گازوئیل در خودروهای سواری است. بنا بر مطالعات انجام ‌شده به‌طور متوسط استفاده از موتورهای دیزلی به جای موتورهای بنزینی ۳۰ درصد صرفه‌جویی در پی دارد؛ ضمن این که خودروهای دیزلی بین ۲۰ تا ۶۵ درصد سوخت کمتری مصرف می‌کنند. امروزه در خودروهای سواری دیزلی مصرف چهار لیتر گازوییل به ‌ازای هر ۱۰۰ کیلومتر معمول است، ولی در خودروهای سواری بنزینی مصرف شش لیتر در هر ۱۰۰ کیلومتر ایده‌آل‌ترین حالت است. به همین دلیل است که در آلمان و فرانسه استفاده از خودروهای دیزلی بسیار رواج یافته است، به گونه‌ای که ۶۰ درصد خودروها از سوخت دیزل بهره می‌برند. بازده حرارتی موتورهای بنزینی در حدود ۲۶ درصد است؛ حال‌ آن که این بازده در موتورهای دیزلی ۴۲ درصد گزارش شده است. موتورهای دیزلی ۲۰ درصد افزایش گشتاور و ۲۵ درصد افت قدرت موتور نسبت به موتورهای مشابه بنزینی دارند. ● موتورهای جدید بنزینی در راه راه دیگری که در جهان مورد استفاده قرار می‌گیرد، بهینه سازی موتورهای بنزینی موجود با اصلاح اتاق احتراق و نحوه پاشش است. از زمانی که موتورها به جای سیستم کاربراتوری که سیستم مکانیکی برای پاشش سوخت در موتور بوده ، از سیستم‌های انژکتوری استفاده می‌کنند، مصرف سوختشان حدود ۲۰درصد کاهش یافته و حال با بررسی‌های انجام شده ، با توسعه این سیستم‌ها موتورهای بنزینی کم‌مصرف‌تر تولید خواهد شد. ● هیدروژن ، سوخت فردا راه دیگری که برای دراز مدت در نظر گرفته شده ، استفاده از هیدروژن در موتورهای پیل سوختی و هیدروژنی است که خروجی آن تنها آب است. در خودروهای پیل سوختی از واکنش هیدروژن و اکسیژن ، برق تولید و از برق تولیدی نیز برای به حرکت در آوردن چهار الکتروموتور استفاده می‌شود و خروجی سیستم نیز آب است. ● استفاده از باتری یون لیتیم در بعضی موارد ، نیروی محرکه خودرو از یک باتری یون لیتیم تامین می‌شود که شارژ آن توسط مولد پیل سوختی انجام و سوخت مولد پیل سوختی نیز با توجه به تبدیل گاز طبیعی به هیدروژن تامین می‌شود. هم اکنون بزرگترین مشکل این خودروها ، سختی تهیه هیدروژن و تاسیسات آن و همچنین مشکل بودن ذخیره آن و گران بودن پیل‌های سوختی است. ● استفاده از موتورهای درون سوز نوع دیگر استفاده از سوخت هیدروژن ، موتورهای درون سوز با سوخت هیدروژن است. شرکت بی.ام.و به‌تازگی خودروهای هیدروژنی را که با موتور احتراق داخلی کار می‌کند، ساخته است. مهندسان این شرکت در این خودرو هیدروژنی با یک آرایش خورجینی دارای ۱۲ سیلندر توانستند با به‌کارگیری سوخت هیدروژن ۲۸۵ اسب بخار قدرت تولید کنند. این خودرو جدید بی.ام.و در آخرین رکوردگیری توانسته به سرعت ۳۰۲ کیلومتر بر ساعت دست یابد. موتور جدید H۲R بر مبنای موتور احتراق داخلی بی.ام.و سری ۷ ساخته شده و برای افزایش راندمان در این موتور از زمان‌بندی متغیر سوپاپ‌ها استفاده شده است. البته به دلیل نوع سوخت هیدروژن و حالت گازی آن ، تغییراتی در سیستم سوخت‌رسانی این خودرو ایجاد شده است. شرکت بی.ام.و قصد دارد بر اساس تجربیات بدست آمده در مدل H۲R گونه‌ای از خودروهای خود را که هم توانایی کارکرد بر روی هیدروژن و هم توانایی کارکرد با بنزین را دارند، بسازد؛ اما هنوز تا همه گیر شدن هیدروژن راه درازی باقی است؛ چرا که هیدروژن به‌صورت عنصر یافت نمی‌شود، به همین دلیل یا می‌توان آن را با الکترولیز آب و یا از هیدروکربنها بدست آورد که تهیه و ذخیره آن پروسه‌ای پر خرج است. از طرفی سامانه‌هایی که می‌توانند انرژی هیدروژن را به انرژی مکانیکی تبدیل کنند، پر خرج است و به همین دلیل از این سوخت به‌عنوان سوخت ۲۰ سال آینده خودروها یاد می‌شود. ● بازار خودروهای هیدروژنی براساس بررسی‌های انجام شده در آمریکا و ژاپن نیز تا سال ۲۰۲۰ سهم خودروهای هیبریدی به ۲۰ درصد خواهد رسید و این خودروها در بازارهای خاص بسیار پیشرفته مانند آمریکا و ژاپن مورد توجه خواهند بود. از سال ۲۰۲۰ به‌تدریج استفاده از این خودروها در جهان آغاز و در سال ۲۰۵۰ به سوخت اول تبدیل می‌شود. البته با گران شدن بهای نفت ، کمی‌ این زمان جلوتر آمده است؛ ولی این سوخت نیز با پیچیدگی‌های زیادی روبه‌رو است؛ چراکه باید آن را تا منفی ۴۰۰ درجه سانتی‌گراد سرد کرد و از طرفی تهیه و ایجاد زیرساخت‌های آن نیز بسیار گران است. > بر اساس بررسی‌های انجام شده درباره سوخت هیدروژن ، استفاده از آن در خودروهای پیل سوختی بسیار محتمل‌تر از استفاده در موتورهای احتراق است، چراکه با استفاده در پیل سوختی و تهیه برق و استفاده برق در الکتروموتورها که راندمان آن بسیار بالاتر از موتورهای احتراق داخلی است، خودروهای پیل سوختی شانس بیشتری دارند. ● آینده سوخت در جهان استفاده از سوخت‌های فسیلی احتمالا در ۵۰ سال آینده ، اندک اندک کنار گذاشته خواهد شد. بر اساس پیش‌بینی‌های انجام شده توسط مراکز تحقیقات موتور آلمان ، تا سال ۲۰۲۰ به‌آرامی خودروهای هیبریدی که ترکیبی از خودروهای برقی و بنزینی است، جایگزین خودروهای کنونی می‌شود و از سال ۲۰۲۰ استفاده از موتورهای هیدروژنی جایگزین موتورهای قدیمی خواهد شد. البته هنوز راه درازی تا آن سال‌ها باقی مانده است؛ ولی در صورت موفقیت مهندسان ، مشکل انرژی و آلودگی حل خواهد شد؛ چرا که تنها نتیجه سوختن هیدروژن با اکسیژن ، آب است، اما هنوز راه زیادی باقی است. شاید بعید به نظر برسد عنصر هیدروژن که به گفته بسیاری از دانشمندان دومین عنصر طبیعت از نظر فراوانی است، به‌سختی تهیه و سخت‌تر از آن ذخیره می‌شود؛ حال باید دید دانشمندان چگونه از هیدروژن استفاده می‌کنند و چگونه کلید استفاده از معدن هیدروژن در خودروها پیدا خواهد شد   
نویسنده : raper ; ساعت ۱۱:٢٩ ‎ق.ظ روز جمعه ۱۸ آبان ،۱۳۸٦

نگاه کلی

درسنجشهای الکتروشیمیایی ، الکترود یکی از مهمترین اجزای یک سلول الکتروشیمایی است. الکترود ، تیغه‌ای فلزی است که با الکترولیت در تماس بوده و باعث انتقال الکترون از مواد داخل سلول ( مواد عمل کننده ، یونیزه کننده و … ) به مدار خارجی و یا از مدار خارجی به مواد می‌شود. هر سلول الکتروشیمیایی دارای دو الکترود است. واکنشهای اکسایشی و کاهشی در سطح الکترودها صورت می‌گیرد. الکترودی که در آن ، عمل اکسایش صورت می‌گیرد، کاتد نام دارد. الکترودها را بوسیله رابطهای فلزی که عبور جریان الکتریکی را بین آنها ممکن می‌کنند، به هم وصل می‌کنند. وقتی الکترولیتهای ناحیه کاتدی و آندی از لحاظ نوع و یا غلظت ، تفاوت داشته باشند، باید آنها را بوسیله رابطی از الکترولیتها به یکدیگر مربوط کرد تا هم جریان کامل شود و هم از اختلاط الکترولیتها جلوگیری شود. معمولا پلهای نمکی برای این کار استفاده می‌شوند. معرفی الکترود بوسیله علائم شیمیایی برای معرفی الکترود بوسیله علائم شیمیایی ، علامت مواد سازنده آن‌را در یک خط پهلویی هم می‌نویسند. در این حالت بین الکترولیت و بقیه اجزا ، خط عمودی قرار می‌دهند. این خط ، نشانگر آن است که پتانسیلی بین دو قسمت برقرار می‌شود. اگر هر یک از دو بخش ، شامل چند فلز باشد، بین فازها ، کاما(،) قرار می‌دهند. برای حالت فیزیکی فازها علائم S برای جامد ، L برای مایع و g را برای گاز استفاده می‌کنند. برای معرفی سلول الکتروشیمیایی ، علامت الکترودها را طوری پهلوی هم می‌نویسند که فرمول الکترولیتها ، کنار هم قرار گیرند و بین الکترولیتها دو خط عمودی می‌گذارند که طبق قرارداد ، آند در سمت چپ نوشته می‌شود. بعنوان مثال معرفی یک سلول به شکل زیر نشان می دهد که: پتانسیل مطلق الکترود وقتی دو فاز مختلف در کنار هم قرار گیرند، امکان برقراری پتانسیلی بین آنها وجود دارد. مثل وقتی که یک تیغه فلزی در داخل حلال ایده آل و یا محلول یونهای مربوطه‌اش قرارگیرد. بنابراین تبادلی بین یونهای فلز تیغه و یون فلز محلول برقرار می‌گردد و در نهایت انتقال به تعادل منجر می‌شود. اگر یونها از تیغه به محلول انتقال یابند، الکترونها در روی تیغه الکترود می‌مانند و بعد از زیاد شدن یون در حلال ، یونها به سطح تیغه بر می‌گردند و عمل به تعادل می‌رسد. تیغه ، دارای بار منفی و محلول ، دارای بار مثبت می‌شود و اختلاف پتانسیلی بین تیغه و محلول پدید می‌آید که آنرا پتانسیل مطلق الکترودی می‌نامند. در این فرایند ، مولکولهای حلال و میل قدرت نشر یونهای فلز به محیط ، موثر است. تانسیل قراردادی الکترود نیروی الکتروموتوری هر سلول برابر با اختلاف پتانسیل بین دو سر الکترودهای آن ، موقعی است که جریانی از مولد عبور نکند. این کمیت را به سهولت می‌توان با پتانسیومتر اندازه‌گیری کرد، ولی هیچگونه روش نظری یا عملی برای تعیین اختلاف بین دو الکترود - الکترولیت وجود ندارد و در نتیجه سهم پتانسیل هر یک از الکترودها در نیروی الکتروموتوری سلول نامعلوم است. در عمل برای اینکه بتوانند برای پتانسیل یک الکترود مقدار قابل بیانی داشته باشند، نیروی الکتروموتوری سلولی که از آن الکترودها و الکترود دیگری که با آن سلول بدون مایع تماسی تشکیل می‌دهد را اندازه می‌گیرند. الکترود دومی ، الکترود شاهد است و پتانسیل مشخص دارد و در نتیجه پتانسیل الکترود مورد نظر با محاسبه تعیین می‌شود. الکترود شاهد مبنای سنجش و تعیین پتانسیل الکترودها ، پتانسیل صفر ، پتانسیل الکترود استاندارد هیدروژن است. علاوه بر الکترود استاندارد هیدروژن ، الکترودهای دیگر هم بعنوان شاهد انتخاب می‌شوند که پتانسیل این الکترودها نسبت به پتانسیل الکترود استاندارد هیدروژن به سهولت تعیین می‌شود. الکترودهای کالومل ، نقره - نقره کلرید و کین هیدروژن از این نوع هستند. کاربرد الکترودها الکترودها معمولا برای سنجش یک پارامتر مثل PH متری ، پتانسیومتری ، اندازه‌گیری غلظت یک یون یا مولکول و … در شیمی تجزیه استفاده می‌شود و با توجه به پارامتر اندازه‌گیری الکترود مناسب استفاده می‌شود. الکترودها در انواع فلزی ، غیرفلزی ، شیشه‌ای ، بلوری و … به بازار عرضه می‌شوند و هر کدام کاربرد مخصوص خود را دارند   
نویسنده : raper ; ساعت ۱۱:٢۸ ‎ق.ظ روز جمعه ۱۸ آبان ،۱۳۸٦

نکته های جالب

خون دماغ طبق آمار به طور تقريبي يك نفر از هر 10 نفر دست كم يكبار سابقه خونريزي شديد از بيني داشته است. خونريزي ممكن است جزئي و يا خيلي شديد باشد. بعد از خونريزي‌هاي قاعدگي، خونريزي بيني شايعترين خونريزي خودبخودي در انسان است كه به علت پارگي عروق مخاط بيني كه بدون محافظ مي‌باشد اتفاق مي‌افتد. شايعترين محل خونريزي در اطفال و بالغين جوان قسمت قدامي تيغه بيني است ( كه ناحيه كيسلباخ kisselbakh يا ليتل little ناميده مي‌شود). خونريزي اين ناحيه را مي‌توان به آساني كنترل نمود. مشكل‌ترين و پيچيده‌ترين محل خونريزي در قسمت خلفي – فوقاني جدار خارجي و تيغه‌ي وسط بيني در اشخاص مسن است. شايعترين علت خونريزي بيني ضربه يا تروما است. ضربه‌هاي شديد باعث شكستگي استخوان بيني شده و ضربه‌هاي خفيف نظير دستكاري بيني با انگشت آسيب به ناحيه ليتل وارد آورده و سبب از بين رفتن موكوس محافظ آن ناحيه مي‌شود. عوامل مهم در كنترل خونريزي‌هاي بيني عبارتند از: علت، محل خونريزي، نحوه معالجه آن. عوامل موضعي: در ميان عوامل موضعي كه سبب خونريزي بيني مي‌شوند، مي‌توان از ضربه‌هاي وارده به صورت، واكنش التهابي تغييرشكل ساختماني، وجود جسم خارجي، تماس با مواد شيميايي سمي، مداخله جراحي و تومورهاي داخلي بيني نام برد. ضربه‌ي موضعي يكي از شايعترين علل خون دماغ است. وارد كردن لوله بيني- معدي (افزايش مداوم فشار هوايي بيني) دستكاري داخلي بيني و بازيابي جسم خارجي داخل بيني كه سبب پاسخ التهابي شديد شده است، همه مي‌توانند مسئول خونريزي بيني باشند عمل‌هاي جراحي داخلي بيني و شكستگي‌هاي استخوان بيني، ديواره سينوس‌هاي صورت- كاسه چشم و قاعده جمجمه هم مي‌تواند سبب خون دماغ شوند. بد شكلي‌هاي ساختماني: به شكل مادرزادي يا اكتسابي مي‌توانند سبب درگيري قسمت غضروفي يا استخواني تيغه‌ي بيني يا شاخك‌ها شوند. در اين حالت هواي دميده شده با سرعت و تلاطم بيشتري وارد بيني مي‌شود. اين مسئله سبب خشكي غشاي مخاطي- التهاب و دلمه بستن مي‌شود. برداشتن دلمه‌ها از طريق پاك كردن بيني يا با فشار وارد كردن هوا از راه بيني انسداد يافته عروق خوني سطحي را در معرض قرار مي‌دهد و موجب خونريزي مي‌شود. سرطان‌هاي متعددي مي‌توانند با خونريزي‌هاي خودبخودي بيني تظاهر كنند يكي از عوامل خونريزي شديد بيني در پسران، آنژيوفيبروم است. اين تومور خوش خيم عروق كه از ناحيه بيني- حلقي منشاء مي‌گيرد ممكن است به صورت خودبخودي يا در پاسخ به ضربه خونريزي كند. درمان كلي: 1- حفظ خونسردي 2- بيمار بايد بنشيند و بالاتنه‌ي خود را به جلو خم كند و دهان خود را باز نمايد او در اين حالت مي‌تواند خون را تف كرده و آن را قورت ندهد سرانجام بالاتنه بايد به حالت معمول در آيد. تنها اگر به مدت 5 دقيقه قسمت جلوئي بيني را در سمت خونريزي به روي تيغه‌ي بيني با انگشت دست بفشاريم بسياري از خونريزي‌هاي بيني مهار مي‌شوند به بيماران گوشزد مي‌شود كه پنبه يا دستمال در بيني خود نگذارند. زيرا ممكن است هنگام در آوردن آنها دچار مشكل شوند و مخاط بيني بيشتر دچار آسيب شوند. اگر سابقه خونريزي شديد يا طولاني وجود دارد يا در حين معاينه بيمار دچار افت فشار خون ارتوستاتيك (كاهش فشار خون وضعيتي) مي‌شود. تعيين سطح هموگلوبين و هماتوكريت جهت تصميم‌گيري در مورد ضرورت تزريق خون به بيمار الزامي است. 3- كمپرس‌هاي سرد بايد پشت گردن و همچنين پشت بيني گذارده شود. 4- پايين آوردن فشار خون 5- قطع داروهاي ضد انعقادي بيشتر اينجا چرا رنگین کمان به صورت « کمان » دیده می شود ؟ اولین کسی که به طور جدی در باره این مسئله مطالعه کرد رنه دکارت بود . قبل از دکارت کسانی مانند قطب الدین شیرازی یا تيودوريك در این باره تحقیق کرده بودند . دکارت با توجه به قوانین شکست همزمان ولی به طور جداگانه از اسنل ( بنیان گذار اصلی قوانین شکست و بازتاب ) به شرح رنگین کمان پرداخت و در سال 1637 نتایج خود را منتشر کرد . یکی از دوستان مطلبی در این باره نوشته بودن و چون مختصر است همون مطلب رو اینجا می گذارم. اول از همه توجه كنيــد كـه قطـره هـاي آب در حـال سـقوط كروي شكل اند ، پس به سراغ نحوه برهــم كنـش يـك پرتـو نـور سـفيد ، بـا يـك كـره شـفاف مـي رويـم . اگر كمـي بـــا چگونگي شكل گيري رنگين كمان آشنا باشيد مي دانيــد كـه رنگين كمان اصلي را مجموعه پرتوهايي كه در مرز قطرهوا، دوبار شكسته و يك بــار بـاز تـابيده انـد، مـي سـازند و چـون ضريب شكست آب براي رنگهاي مختلف متفاوت است، نور سفيد در ضمن اين شكســت هـا بـه اجـزاي رنـگياش تجزيـه ميشود، اما نور خورشيد پيوسته است و در تمــام نقـاط رو بـه نور قطره با آن برخورد مي كند كه شرايط بازتاب و شكســت در هر يك از اين نقاط ، متفاوت است. مثلا پرتو نوري كه راستاي آن از مركز قطره مي گذرد، بدون شكست وارد آن شده و در سوي ديگر باز تابيده مــي شـود و روي همان مسير ورودي بــه بـيرون بـر مـي گردد. بـه عبـارت ديگر پرتو به وسيله قطره 180 درجه تغيير جهت مي دهــد، در مقابل اگر پرتو نور مماس بر قطره به آن بتابد، مي توانيد ببينيد كه هنگام ورود به بيشـترين مـيزان ممكـن مـي شـكند و پرتـو خروجي با پرتو خروجــي بـا پرتـو ورودي زاويـه حـدود 165 درجه مي سازد، بررسي بيشتر نشان مي دهد كه در بين اين دو وضعيت حدي ، زاويه انحـراف زاويـه بيـن پرتـو خروجـي و ورودي از 180 درجه كاهش مي يابد بــه مقـدار كمينـه 138 درجه مي رسد و سپس دوباره تا 165 درجه بالا مــي رود، امـا چون در اطراف مقدار كمينه، تغيـير زاويـه كـم اسـت، بخـش بزرگي از نور فـرودي ، در حـول و حـوش ايـن زاويـه 138 درجه از قطره خارج مي شود. به عبــارت ديـگر ، شـدت نـور خروجي در تمام زوايا يكسان نيست و بيشتر نـور رنگينـي كـه از قطره بيرون مي رود، با جهت تابش خورشيد، زاويه حــدود 138 درجه يا معادل آن 42 درجه مي سازد. البته ايــن زاويـه، بستگي به رنگ پرتو دارد و بين 40 تا 42 درجه براي رنگهاي قرمز تا بنفش متفاوت است. بنابراين مي توان تصور كـرد كـه تنها در زواياي حــدود 42 درجـه ، پرتوهـاي رنـگي بـه طـور مؤثر از قطره خارج مي شوند. حالا تصور شكل رنگين كمــان، كـار سـاده اي اسـت، فـرض كنيد در بعد از ظــهر ، خورشـيد در حـال تـابش و فضـا پـر از قطره هاي كروي آب است و شما هم پشت به خورشــيد و رو به شرق ايستاده ايد، در اين وضعيت نور رنــگي كـه بـه چشـم شما مي رسد، مجموعه نورهاي خـارج شـده از تمـام قطراتـي است كه خط واصل چشم شما و آنها با راستاي نور خورشيد، زاويه بين 40 و 42 درجه مي سازد. مكان هندسي اين قطره ها مخروطي بــه رأس چشـم شماسـت كه نيم زاويه رأس آن حدود 42 درجه است. چيزي كه شما از رأس اين مخروطي مي بينيد مقطع آن است، يعني يك نوار دايره اي به پهناي زاويه اي بين 40 و 42 درجه كه رنگهاي قرمز تا بنفش را در خــود جـاي داده اسـت، البتـه سطح افق، اين دايره را قطع مي كند و چون قطـرات آب تنـها در هـوا حضـور دارنـد، شـما تنـها كمـاني از يـــك دايــره را ميبينيد. اين كمان، وقتي پرتو خورشيد موازي با افـق اسـت، يعني هنگام غروب به بيشينه خــود مــي رسـد و بـه نيـم دايـره تبديل مي شود. البته در آســمان و مثـلا از درون هـواپيمـا در شرايط مساعد مي تـوان رنگيـن كمـان دايـره اي را هـم ديـد. بيشتر اينجا آنطرف رنگين کمان کجاست؟ وقتي در طول بارندگي فقط يك رنگين كمان مي بينيم در واقع چند رنگين كمان وجود دارد؟ پاسخ اين سؤال آنطور كه فكر مي كنيد ساده نيست! وقتي نور وارد يك قطره آب مي شود، در داخل قطره بازتاب كرده، و آنچه به چشم ما باز مي تابد رنگين كمان را تشكيل مي دهد. هر قطره باران، نوري را كه واردش مي شود در تمام جهات ممكن بازتابانده و مي شكند. اولين بار كه نور با قطره برخورد مي كند، يك پرتو كسري از آن نور بازتاب مي كند و و بقية آن در طول قطره حركت مي كنند تا به پشت قطره از سمت داخل برخورد كنند. دوباره، مقداري از نور شكت خورده و مقداري بازتاب مي كند. در هر برخورد با سطح سطح داخلي قطره، مقداري از نور باز مي تابد و در قطره مي ماند، و باقيماندة آن خارج مي شود. بنابراين پرتو هاي نور مي توانند بعد از يك، دو، سه بازتاب داخلي يا بيشتر از قطره خارج شوند. وقتي شما دو رنگين كمان مي بينيد، اولين يا اصلي ترين كمان در زاوية 42 درجه، با نور قرمز در بيرون و نور بنفش در داخل به طور واضح ديده مي شود. كماان دوم هميشه كم رنگ تر بوده و بواسطة بازتاب دوم با رنگهاي معكوس (بنفش در بيرون و قرمز در درون) در زاوية 51 تشكيل مي شود. اسحاق نيوتن يك معادله رياضي بر حسب اندازه زاوية رنگين كمانها بعد از بازتاب N اُمِ داخل قطره بدست آورد. او معتقد بود كه در بازتاب سوم نور كافي وجود ندارد كه در واقع شخص آنرا ببيند، از اينرو هرگز مسئله را براي 3=N حل نكرد. ادموند هالي، بعد از نامگذاري ستارة دنباله دار هالي، محاسبات را بر دوش گرفت و كشف كرد كه سومين رنگين كمان در زاوية 40 درجه و 20 ثانيه تشكيل مي شود، و شگفت زده شد. اين رنگين كمان نبايستي در مقابل خورشيد تشكيل شود بلكه دور تا دور خورشيد تشكيل مي شود! دو هزار سال بود كه بشر به اشتباه در طرف ديگر آسمان در جستجوي اين كمان بود. دياليز علاپم فردي كه كليه خود را از دست داده است:عرق فرد بوي ادرار ميدهد - رنگ پوست تيره ميشود و... . مدت زمان دياليز در دنيا 16 ساعت است. دستگاههاي دياليز:فرزينوس 8 بي و فرزينوس 8 سي. موارد استفاده از عمل دياليز :خوردن سم -كسي كه در كما به سر ميبردو كسي كه كليه خود را از دست داده است. عوارض استفاده از عمل دياليز :انباشتن اوره باعث خارش ميشود-عمل جنسي را مختل ميكند-در مايعات محدوديت ايجاد ميكند -باعث افزايش فشار وارد بر قلب ميشود-مشكلات ريوي ايجاد ميكند-درد استخوان بوجود مي آيد-محدوديت لبنيات و ميوه به خصوص موز بوجود ميايد زيرا كه فسفر جاي كلسيم را مي گيرد. انواع دياليز: 1- دياليز صفاقي: در زير شكم پرده صفاق وجود دارد با متصل كردن يك لوله به پرده صفاق روزانه يك ليتر مايع وارد بدن ميشود كه پس از چند ساعت مواد دفعي و زاپد توسط همان لوله از بدن خارج ميشود. اين نوع دياليز بايد در محيط استريل انجام گيرد و فرد نيز بايد انسان منظم و تميزي باشد تا از عوارض بعدي جلوگيري شود. 2-ديابيز به كمك دستگاه فرزينوس :ابتدا بايد با استفاده از يك جراحي كوچك سياهرگ بدن را به سرخرگ متصل كرد زيرا كه فشار درون سرخرگ براي انجام اين كار مناسب نيست و بعد سرخرگ را توسط سياهرگ به دستگاه متصل ميكنند و بعد از 45 روز عمل دياليز انجام ميگيرد . آلومینیوم خواص و كاربردهاي آلومينيوم آلومينيوم فلزي بسيار سبك، چكش خوار است و به رنگ سفيد نقره اي است و چگالي آن تنها يك سوم مس يا فولادي است. آلومينيوم رساناي خوب گرما و الكتريسيته است، نور و گرماي تابشي را منعكس مي كند، غير مغناطيسي است . آن را مي توان با فلزات ديگر آبكاري كرد يا با رنگ، لاك و الكل، يا ورقه ي پلاستيك پوشانيد گرچه آلومينيوم را براي اندام هاي زنده غير سمي و بي اثر مي دانند اما تحقيقات نشان داده است كه در كساني كه مبتلا به آلزايمر هستند ميزان آلومينيوم مغز آن ها نسبت به افراد ديگر بالاتر است. آهن زودتر زنگ مي زند يا آلومينيم؟ مي دانيم كه از اثرات نا مطلوب اكسيژن بر روي بسياري از مواد و عناصر پوسيدگي، فساد و زنگ زدن است. در پاسخ به سوال فوق بايد گفت كه آلومينيم زودتر از آهن زنگ مي زند اما اين زنگ زدگي به رنگ بدنه ي خود آلومينيم است و پس از زنگ زدن لايه اي به عنوان عايق روي هسته ي آلومينيم را پوشانده و مانع از رسيدن اكسيژن به آن مي شود، در حالي كه آهن ديرتر از آلومينيم زنگ مي زند اما زنگ زدگي آن به صورت پوسته شدن است و رنگ نامطلوبي در برابر آهن دارد. پس بنابر اين زنگ زدگي آلومينيم داراي اثرات مثبت و زنگ زدگي آهن اثري منفي و مخرب دارد و بايد در اين گونه موانع از انواع ضد زنگ ها استفاده كرد.   
نویسنده : raper ; ساعت ۱۱:٢۸ ‎ق.ظ روز جمعه ۱۸ آبان ،۱۳۸٦

نفت

نفت در كشور ما جداي از فرصت هاي فراوان مالي كه بوجود آورده . فرصت هاي شغلي متعددي را خلق كرده كه ارزش اين ماده خدادادي را دو چندان كرده رشته كارداني فني شيمي از جمله رشته هايي است كه نفت بوجود آورنده آن بوده ، مجموعه كارداني فني عمليات پالايش يكي از دوره هاي آموزشي در نظام آموزشي عالي در مقطع كارداني است كه هدف آن تربيت كاردان فني جهت بهره برداري از واحد هاي پالايشگاههاي نفت و گاز و همچنين واحد هاي جانبي از قبيل روغن سازي ، قيرسازي ، پارافين سازي و فرآورده هاي مشابه مي باشد. اين مجموعه در برگيرنده آموزش فني اهم فرآيندهايي است كه برروي نفت خام يا گاز طبيعي از سرچاه تا توليد فرآورده هاي نفتي از قبيل گاز طبيعي مايع شده - گاز مايع بنزين ، نفت سفيد ، گازوئيل ، روغن ، قير ، نفت كوره ، پارافين و مواد مشابه اعمال ميگردد . اين مجموعه باتوجه به ذخائر عظيم نفت و گاز طبيعي كشور ، برنامه ريزي دولت درجهت توسعه پالايشگاه هاي كشور و همچنين توسعه توليد خوراك صنايع پتروشيميايي موجود و آينده از اهميت ويژه اي برخوردار است. داوطلبان پس از قبولي در امتحان آزمون و گزينش براي آشنايي با رشته تحصيلي خود و تعيين و تشخيص ميزان علاقه خود طبق برنامه تدوين شده ، دوره شناخت كار را به مدت 12 هفته د رواحد هاي پالايش نفت و گاز ميگذرانند خطوط اصلي كار آموزي شنخت كار به شرح زير است: آشنايي با طبيعت كار ، آشنايي با خط توليد و وسايل و ابزار كار آشنايي با آزمايشگاه و وسايل اندازه گيري ، آشنايي با اصول ايمني صنعت نفت ، آشنايي با مواد اوليه و محصولات پالايشگاه. فارغ التحصيلان اين مجموعه در واحدهاي توليدي از قابليت هاي زير برخوردارند: • بهره برداري روزمره از واحدهاي توليدي پالايش نفت و گاز و ميعان گاز در شرايط مطلوب فني زير نظر كارشناس صنايع پالايش و گاز • شناخت لازم از ساير بخش هاي پالايشگاه • برنامه ريزي نظارت برفعاليت كارگران ماهر و احدهاي پالايش و انتقال معلومات فني به آنها طول دوره آموزشي در مجموعه كارداني فني عمليات پالايش 5/2 سال است و نظام آموزشي آن مطابق آئين نامه مصوب ستاد انقلاب فرهنگي « واحدي » است . زمان تدريس هر واحد درسي نظري 18 ساعت ، آزمايشگاهي 36 ساعت و كارگاهي 54 ساعت و كارآموزي 72 ساعت در طول يك نيمسال تحصيلي است   
نویسنده : raper ; ساعت ۱۱:٢٧ ‎ق.ظ روز جمعه ۱۸ آبان ،۱۳۸٦

نشاسته، سوخت تکاملی انسان

یکی از مهم‌ترین نیروها در تکامل انسان، توانایی هضم نشاسته است. نشاسته، سوخت تکاملی انسان یکی از مهم‌ترین نیروها در تکامل انسان، توانایی هضم نشاسته است. در مقایسه با شامپانزهها، انسان دارای کپیهای بیش‌تری از ژنمربوط به آنزیمهای هضم کننده‌ی نشاسته میباشد که به او توانایی فراهم کردن غذای کافی برای مغز بزرگ‌ترش را داده است. قبلا این توانایی به وجود گوشت در برنامه‌ی غذایی نسبت داده میشد. به‌گزارش بیبیسی (BBC)، در تایید این مطلب مشخص شده است در جوامعی که از غذاهای نشاستهای استفاده می‌کردند تعداد کپیهای ژن آمیلاز بیش‌تری وجود دارد تحقیقات نشان میدهد انسانهای اولیه به غیر از میوههای رسیده همواره به‌دنبال استفاده از غذاهای دیگر نیز بودهاند. برای مثال آن‌ها از اندامهای زیر زمینی گیاهان، ریشه، ریزوم، پیاز و غدههای زیرزمینی (مثل سیب زمینی) - که غنی از نشاسته هستند - استفاده میکردند. هم‌چنین با به‌کارگیری آتش خوردن غذاهایی از این نوع آسانتر و بیش‌تر شد. البته هنوز محققین در مورد این‌که استفاده از نشاسته باعث بزرگ‌تر شدن مغز انسان شده است اتفاق نظر ندارند. دبیر المپیاد زیستشناسی به‌کارگیری مواد نشاستهای توسط انسان باعث استفاده‌ی بهینه‌ی او از منابع موجود شده و همین مطلب به تغذیه‌ی بیش‌تر و متنوعتر و در نتیجه منجر به رشد جمعیت گردیده است. منبع خبر : سرويس المپيادهاي رشد   
نویسنده : raper ; ساعت ۱۱:٢٧ ‎ق.ظ روز جمعه ۱۸ آبان ،۱۳۸٦

موتورهاي اولتراسونيك

موتورهاي اولتراسونيك موتورهايي هستند كه بر اساس ارتعاشات مكانيكي در رنج مافوق صوت كار مي كنند. گوش انسان امواجي را كه در رنج 50 هرتز تا 20 كيلو هرتز قرار داشته باشند ، احساس ميكند ، كه اين مقدار رنج شنوايي انسان است. امواج اولتراسونيك به سراميك هاي پيزو الكتريك بر مي گردند كه در يك ميدان الكتريكي منقبض و منبسط مي شود. در موتورهاي اولتراسونيك ولتاژي به المنتهاي پيزو الكتريك اعمال مي شود و باعث مي شود تا الترناتور انقباض و انبساط اتفاق بيفتد. قطعات سراميكي در داخل يك بدنه فلزي قرار دارند. بزرگي اين نوسان بسيار كوچك است ، در حدود يك ميكرو متر ، براي بيشتر كردن ** بايد اثرات رزونانس را بيشتر نمود. اين نوسانات در موتور يكسو مي شوند تا تبديل به حركت در يك جهت شوند. با استفاده از اين پديده مي توان به موتورهايي با سرعت بيشتر از موتورهاي الكتريكي رسيد. مزيت ديگر اين موتورها كمي نويز مغناطيسي در اطراف آن و همچنين كوچكي آنهاست. واژه نامه Ultrasonic Wave امواج مافوق صوت: امواج برگشت پذير كه فركانس بالاتر از 20 كيلو هرتز دارند. Ultrasonic Drill دريل مافوق صوت: دريلي كه با يكي از نوسانات ما فوق صوت در اجسام سختي نظير كاربيد تنگستن سوراخ ايجاد نمايد. + نوشته شده توسط عادل میرزائی و مهدی قدیری در شنبه شانزدهم تیر 1386 و ساعت 16:56 | نظر بدهید موتورهاي خطي موتورهاي خطي موتورهاي خطي جز آن دسته از موتورهايي قرار دارند كه مستقيما انرژي الكتريكي را به انرژي مكانيكي جابجايي تبديل مي نمايند.DC و Ac موتورهاي خطي را مي توان به چهار كلاس زير تقسيم نمود: موتورهاي DC موتورهاي القايي موتورهاي سنكرون، شامل موتورهاي رلوكتانسي و موتورهاي استپر موتورهاي نوساني موتورهاي هيبريدي البته در اين بين موتورهاي القايي از همه كاربردي تر ميباشند[LIM] كه در بسياري از كشورها با كاربردهاي متفاوت مورد استفاده قرار مي گيرند. استفاده از اين موتورها در 150سال اخير باب شد و اولين نمونه آن در سال 1841 ساخته شده است. اولين نمونه LIM در سال 1890 ساخته شد. كاربرد اين موتورها بسيار وسيع است. كاربرد جديد آن در استفاده از قطارهاي مغناطيسي است كه بر روي بالشتكي از هوا حركت مي نمايند. علت عدم استفاده اين تكنولوژي در سطح وسيع هزينه بالاي نصب و همچنين حجم زياد مصرف انرژي است. مثلا براي هر مايل ريل گذاري براي قطارهاي مغناطيسي هزينه اي حدود 10 تا 30 ميليون دلار پيش بيني مي شود. همچنين از تكنولوژي ابر رساناها نيز در اين قطارها استفاده مي شود. از كاربردهاي ديگر اين موتورها: 1-درايورهاي عمودي مثل آسانسورها 2- درايورهاي صنعتي مثل درايورهاي دستگاه تراش 3- كنترل كننده هاي اتوماتيك و روباتيك مثل كنترل كننده هاي بازوها 4- تسترهاي صنعتي كه براي آزمايش قطعات صنعتي به كار برده مي شوند. فرهنگ ماركوس :Linear Actuator دستگاهي كه به طور خطي و متناسب با انرژي الكتريكي ، يك حركت مكانيكي به وجود مي آورد. :Linear Electric Motor موتور الكتريكي خطي ، نوعي موتور الكتريكي با ساختمان خاصي كه حركت بين روتور و استاتور آن به عوض چرخشي ، به صورت خطي مي باشد   
نویسنده : raper ; ساعت ۱۱:٢٦ ‎ق.ظ روز جمعه ۱۸ آبان ،۱۳۸٦

منیزیم

منیزیم» قابلیت بالایی برای تبدیل شدن به یک منبع انرژی را دارد چرا که تراکم ذخیره انرژی آن حدود ‌‌١٠ برابر بیش‌تر از هیدروژن است. ابداع نوعی لیزر خورشیدی و طراحی روشی برای تولید انرژی از سوزاندن منیزیم دریا توسط ژاپنی‌ها محققان موفق به ساخت لیزر جدیدی شده‌اند که می‌تواند منیزیم را به انرژی تبدیل کند. به گزارش ایسنا، این لیزر جدید کارآمد و خورشیدی توسط محققان مؤسسه‌ی فناوری توکیو در ژاپن ساخته شده است. این محققان امیدوارند که استفاده از این لیزر به آن‌ها در زمینه‌ی درک هدف‌اشان برای ابداع یک موتور با سوخت منیزیم کمک کند. این محققان شرح تحقیقات مربوط به ساخت این لیزر جدید را در چاپ اخیر نشریه‌ی «مقالات فیزیک کاربردی» منتشر کرده‌اند. «تاکاشی یاب»، استاد مهندسی مکانیک و علوم در مؤسسه‌ی فناوری توکیو در این زمینه گفت: هدف از این تحقیق، ساخت یک لیزر قدرتمند است که بتواند محتوای منیزیم در آب دریا را بسوزاند. در این پروسه، مقادیر زیادی گرما و هیدروژن آزاد می‌شود. «یاب» اظهار داشت: «منیزیم» قابلیت بالایی برای تبدیل شدن به یک منبع انرژی را دارد چرا که تراکم ذخیره انرژی آن حدود ‌‌١٠ برابر بیش‌تر از هیدروژن است. وی افزود: این عنصر هم‌چنین به وفور یافت می‌شود به‌طوری‌که در هر لیتر از آب دریا حدود ‌‌٣/١ گرم منیزیم و در آب اقیانوس‌ها میلیون‌ها کیلوگرم از آن یافت می‌شود.   
نویسنده : raper ; ساعت ۱۱:٢٥ ‎ق.ظ روز جمعه ۱۸ آبان ،۱۳۸٦

پیلی که به عنوان منبع انرژی الکتریکی بکار می‌رود

پیلی که به عنوان منبع انرژی الکتریکی بکار می‌رود، یک پیل ولتایی یا یک گالوانی نامیده می‌شود که از نام آلساندو ولتا و لوئیجی گالوانی ، نخستین کسانی که تبدیل انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی را مورد آزمایش قرار دادند، گرفته شده است. در این پیل ، نیم پیلی که در آن واکنش اکسیداسیون صورت می‌گیرد، نیم پیل آند و نیم پیلی که در آن واکنش کاهش یا احیا صورت می‌گیرد، نیم پیل کاتد نامیده می‌شود. در ترسیم یک پیل گالوانی ، نیم پیل آند در سمت چپ و نیم پیل کاتد در سمت راست نمایش داده می‌شود. پیل دانیل در یک دانیل ، نیم پیل سمت چپ شامل الکترودی از فلز روی و محلول ZnSO4 و نیم پیل سمت راست شامل الکترودی از فلز مس در یک محلول CuSO4 است. این دو نیم پیل توسط یک دیواره متخلخل از هم جدا شده‌اند. این دیواره از اختلاط مکانیکی محلولها ممانعت می‌کند، ولی یونها تحت تأثیر جریان الکتریکی از آن عبور می‌کنند. واکنش نیم پیل آند به صورت Zn(s) → Zn2 + (aq)+ 2e و واکنش نیم پیل کاتد به صورت (2e + 2 + Cu(aq) → Cu(s است. آند هرگاه الکترودهای روی و مس با یک سیم به هم متصل شوند، الکترونها از الکترود روی به طرف الکترود مس جاری می‌شوند. در الکترود روی ، فلز روی اکسید می‌شود و به صورت یونهای روی در می‌آید. این الکترود ، آند پیل است و الکترونهایی که محصول اکسیداسیون هستند، از این قطب ، پیل را ترک می‌کنند. کاتد الکترونهای ایجاد شده در آند ، از مدار خارجی گذشته به الکترود مس می‌رسند و در آنجا یونهای مس II را کاسته و آنها را به مس فلزی تبدیل می‌سازند. مسی که بدین ترتیب تولید می‌شود، بر روی الکترود سمت راست می‌نشیند. الکترود مس ، کاتد پیل است که در آنجا الکترونها وارد پیل (یا سلول) می‌شوند و کاهش یا احیا صورت می‌گیرد. علامت آند و کاتد چون الکترونها در الکترود روی تولید می‌شوند، این آند به عنوان قطب منفی در نظر گرفته می‌شود. الکترونها در مدار خارجی هر پیل ولتایی که در حال کارکردن است، از قطب منفی به طرف قطب مثبت سیر می‌کنند. بنابراین کاتد که در آنجا الکترونها در واکنش الکترودی مصرف می‌شوند، قطب مثبت است. جهت حرکت آنیونها و کاتیونها در نخستین نظر ، شگفت آور به نظر می‌رسد که آنیونها یعنی یونهایی که بار منفی دارند، باید به طرف آند که الکترود منفی است، سیر کنند و بر عکس کاتیونها که حامل بار مثبت هستند به طرف کاتد که قطب مثبت است، بروند (باید توجه داشت که در داخل پیل حرکت یونها مدار الکتریکی را کامل می‌کنند). اما بررسی دقیق واکنشهای الکترودی پاسخ این مساله ظاهرا غیر عادی را بدست می‌دهد. در آند ، یونهای روی تولید می‌شوند و الکترونها در فلز ، به جای می‌مانند. از طرف دیگر ، خنثی بودن الکتریکی محلول همواره باید حفظ شود. بنابراین در محلول پیرامون الکترود باید به همان قدر بار منفی از آنیونها وجود داشته باشد که بار مثبت از کاتیونها وجود دارد. از این رو یونهای SO-24 به طرف آند می‌روند تا اثر یونهای Zn2+ را که تولید می‌شوند خنثی کنند. در همان زمان ، یونهای روی از آند دور می‌شوند و به طرف کاتد می‌روند. در کاتد الکترونها صرف کاهش یونهای 2+Cu و تبدیل آنها به فلز مس می‌شوند. در حالی که یونهای 2+Cu بار خود را تخلیه می‌کنند، یونهای 2+Cu بیشتری به محوطه پیرامون کاتد می‌آیند تا جای یونهای خارج شده را بگیرند. اگر چنین نشود ، یونهای SO2-4 اضافی در اطراف کاتد ایجاد می‌شوند. نقش دیواره متخلخل دیواره متخلخل را به این منظور اضافه می‌کنند که از اختلاط مکانیکی محلول نیم پیلها ممانعت به عمل آورد. بدیهی است که اگر یونهای 2+Cu با الکترود فلز روی تماس پیدا کنند، الکترونها به جای آن که از مدار خارجی بگذرند، مستقیما به یونهای 2+Cu منتقل خواهند شد. وقتی که سلول بطور عادی کار می‌کند، انتقال از این مدار کوتاه صورت نمی‌گیرد. زیرا یونهای 2+Cu در جهتی حرکت می‌کنند که از الکترود روی دور شوند. پتانسیل احیا و نقش آن در تعیین آند و کاتد در مقایسه پتانسیل احیا دو عنصر ، عنصری که پتانسیل احیای بالاتری دارد، به عنوان کاتد و عنصری که پتانسیل احیای پایین تری دارد، به عنوان آند پیل در نظر گرفته می‌شود. در پیل دانیل نیز ، چون روی پتانسیل احیای پایین تری در مقایسه با فلز مس دارد، به عنوان آند و مس به عنوان کاتد و عنصر احیا شونده بکار رفته است. چگونگی نمایش آند و کاتد در یک پیل اگر در پیل دانیل ، محلولهای 1M از ZnSO4 و 1M از CuSO4 بکار رفته باشد، آن پیل را با نمادگذاری زیر نشان می‌دهیم: (Zn(s)│Zn2 + (1M)│Cu2 + (1M)│Cu(s که در آن ، خطوط کوتاه عمودی ، حدود فازها را نشان می‌دهند. بنابر قرار داد ، ماده تشکیل دهنده آند را اول و ماده تشکیل دهنده کاتد را در آخر می‌نویسیم و مواد دیگر را به ترتیبی که از طرف آند با آنها برخورد می‌کینم، میان آنها قرار می‌دهیم   
نویسنده : raper ; ساعت ۱۱:٢٥ ‎ق.ظ روز جمعه ۱۸ آبان ،۱۳۸٦

← صفحه بعد