با مطالعه و پژوهش در قوانین حاکم بر گازها می توان درک بهتر و وسیعتری نسبت به ساختار ابر سحابی ها و ستارگان و تحولات آنها داشت چرا که در تمام کائنات این تحولات هستند که باعث تشکیل ستارگان می شوند و سحابیها را به زایشگاه های کیهانی بدل کرده اند

در این نوشتار سعی بر آن خواهد شد تا قوانین حاکم بر گازها را در شرایط مختلف ترمودینامیکی مورد بررسی قرار داده و با زبانی ساده به چگونگی تاثیر آن در ستارگان پرداخته خواهد شد .
در ابتدا لازم است برای فهم بهتر مثال سیلندر وپیستون را در ذیل بیاوریم :
اگر سیلندری داشته باشیم که درون آن پر از گاز باشد و پیستون هم در بالای گازها و در قطر داخلی سیلندر قرار داشته باشد. حرارت گاز درون سیلندر به حرکت مولکولهای گاز وابسته است به آن معنی که اگر حرکت مولکولها زیاد(سریع) باشد گاز گرم ولی اگر حرکت مولکولها کند باشد گاز بطبع سرد خواهد بود .
از این پس گاز با شرایط بالا را در فرایندهای ترمودینامیکی مختلف بررسی می کنیم .
فرایند دما ثابت (ISO THERM) : اگر پیستون را به طرف پایین فشار دهیم حجم درون سیلندر کم می شود‚ ولی دما را ثابت نگه می داریم در این حال فشار افزایش می یابد چرا که با کاهش حجم فاصله بین مولکولها(فاصله آزاد) کم شده و برخورد بین مولکولی در حرکت مولکولها بیشتر شده و این امر افزایش فشار را باعث می شود که اگر فشارسنجی بر روی سیلندر نصب باشد صدق این مسئله را تایید می کند .
ثابت P1.V1 = P2 .V2 T = C

فرایند حجم ثابت (ISO VOLUME) : در این فرایند اگر حجم را ثابت نگه داشته یعنی پیستون را به بالا یا پایین حرکت ندهیم در اثر افزایش دما (دما در این فرایند متغیر است) باز هم سرعت مولکولها و بطبع برخورد های مولکولی بیشتر می شود که این امر نتیجه ای جز افزایش فشار را در بر ندارد و می توان توسط یک فشار سنج راستی پروسه را مشاهده کرد .
ثابت P1/P2 = T1/T2 V = C
( لازم به ذکر است علامت / در فرمول بالا نشان دهنده کسر است )

فرایند فشار ثابت (ISO BAR) : در این فرایند می توان یک سیلندر و پیستون را در نظر گرفت که در داخل سیلندر و در زیر پیستون مقداری گاز موجود است و بر روی پیستون مقداری وزنه قرار گرفته که در حالت اولیه بین وزن پیستون و وزنه های موجود بر روی پیستون و نیروی فشاری ناشی از وجود گاز در زیر پیستون تعادل برقرار است حال اگر به طور آهسته و با کندی حساب شده به گاز موجود درون سیلندر گرما دهیم و همچنین اجازه دهیم که پیستون آزادانه در سیلندر حرکت داشته باشد با گرماگیری گاز ‚ تمایل به افزایش فشار‚ در درون گاز افزایش می یابد ولی با تغییر مکان پیستون به سمت بالا و افزایش حجم گاز درون سیلندر‚ فشار ثابت خواهد ماند که به این تحول که تولید کننده کار نیز هست تحول فشار ثابت می گویند .
ثابت V1/V2 = T1/T2 P = C
(لازم به ذکر است علامت / در فرمول بالا نشان دهنده کسر است )
ادامه مطلب |