Petroleum{ زبان اصلی1 }
ارسال در تاريخ جمعه 8 بهمن1389 توسط snpm2

Petroleumthe temperature t is in Celsius and d is the specific gravity at 15 °C.[15]

[edit] Formation

Structure of vanadium porphyrin compound extracted from petroleum by Alfred E. Treibs, father of organic geochemistry. Treibs noted the close structural similarity of this molecule and chlorophyll a.

According to generally accepted theory, petroleum is derived from ancient biomass.[16] It is a fossil fuel derived from ancient fossilized organic materials. The theory was initially based on the isolation of molecules from petroleum that closely resemble known biomolecules.

More specifically, crude oil and natural gas are products of heating of ancient organic materials (i.e. kerogen) over geological time. Formation of petroleum occurs from hydrocarbon pyrolysis, in a variety of mostly endothermic reactions at high temperature and/or pressure.[17] Today's oil formed from the preserved remains of prehistoric zooplankton and algae, which had settled to a sea or lake bottom in large quantities under anoxic conditions (the remains of prehistoric terrestrial plants, on the other hand, tended to form coal). Over geological time the organic matter mixed with mud, and was buried under heavy layers of sediment resulting in high levels of heat and pressure (diagenesis). This process caused the organic matter to change, first into a waxy material known as kerogen, which is found in various oil shales around the world, and then with more heat into liquid and gaseous hydrocarbons via a process known as catagenesis.

There were certain warm nutrient-rich environments such as the Gulf of Mexico and the ancient Tethys Sea where the large amounts of organic material falling to the ocean floor exceeded the rate at which it could decompose. This resulted in large masses of organic material being buried under subsequent deposits such as shale formed from mud. This massive organic deposit later became heated and transformed under pressure into oil.[18]

Geologists often refer to the temperature range in which oil forms as an "oil window"[19]—below the minimum temperature oil remains trapped in the form of kerogen, and above the maximum temperature the oil is converted to natural gas through the process of thermal cracking. Sometimes, oil which is formed at extreme depths may migrate and become trapped at much shallower depths than where it was formed. The Athabasca Oil Sands is one example of this.

[edit] Abiogenic origin

A small number of geologists adhere to the abiogenic petroleum origin hypothesis and maintain that hydrocarbons of purely inorganic origin exist within Earth's interior. Chemists Marcellin Berthelot and Dmitri Mendeleev, as well as astronomer Thomas Gold championed the theory in the Western world by supporting the work done by Nikolai Kudryavtsev and Vladimir Porfiriev in the 1950s. It is currently supported primarily by Jack F. Kenney, Vladilen Krayushkin, and Vladimir Kutcherov.[20][21]

The abiogenic origin hypothesis has not yet been ruled out, but it has little support among modern petroleum geologists.[22] Its advocates consider that it is "still an open question"[21] Extensive research into the chemical structure of kerogen has identified algae as the primary source of oil. The abiogenic origin hypothesis fails to explain the presence of these markers in kerogen and oil, as well as failing to explain how inorganic origin could be achieved at temperatures and pressures sufficient to convert kerogen to graphite. It has not been successfully used in uncovering oil deposits by geologists, as the hypothesis lacks any mechanism for determining where the process may occur.[23] More recently scientists at the Carnegie Institution for Science have found that ethane and heavier hydrocarbons can be synthesized under conditions of the upper mantle.[24]

[edit] Crude oil

[edit] Crude oil reservoirs

Hydrocarbon trap.

Three conditions must be present for oil reservoirs to form: a source rock rich in hydrocarbon material buried deep enough for subterranean heat to cook it into oil; a porous and permeable reservoir rock for it to accumulate in; and a cap rock (seal) or other mechanism that prevents it from escaping to the surface. Within these reservoirs, fluids will typically organize themselves like a three-layer cake with a layer of water below the oil layer and a layer of gas above it, although the different layers vary in size between reservoirs. Because most hydrocarbons are lighter than rock or water, they often migrate upward through adjacent rock layers until either reaching the surface or becoming trapped within porous rocks (known as reservoirs) by impermeable rocks above. However, the process is influenced by underground water flows, causing oil to migrate hundreds of kilometres horizontally or even short distances downward before becoming trapped in a reservoir. When hydrocarbons are concentrated in a trap, an oil field forms, from which the liquid can be extracted by drilling and pumping.

The reactions that produce oil and natural gas are often modeled as first order breakdown reactions, where hydrocarbons are broken down to oil and natural gas by a set of parallel reactions, and oil eventually breaks down to natural gas by another set of reactions. The latter set is regularly used in petrochemical plants and oil refineries.

Wells are drilled into oil reservoirs to extract the crude oil. "Natural lift" production methods that rely on the natural reservoir pressure to force the oil to the surface are usually sufficient for a while after reservoirs are first tapped. In some reservoirs, such as in the Middle East, the natural pressure is sufficient over a long time. The natural pressure in many reservoirs, however, eventually dissipates. Then the oil must be pumped out using “artificial lift” created by mechanical pumps powered by gas or electricity. Over time, these "primary" methods become less effective and "secondary" production methods may be used. A common secondary method is “waterflood” or injection of water into the reservoir to increase pressure and force the oil to the drilled shaft or "wellbore." Eventually "tertiary" or "enhanced" oil recovery methods may be used to increase the oil's flow characteristics by injecting steam, carbon dioxide and other gases or chemicals into the reservoir. In the United States, primary production methods account for less than 40% of the oil produced on a daily basis, secondary methods account for about half, and tertiary recovery the remaining 10%. Extracting oil (or “bitumen”) from oil/tar sand and oil shale deposits requires mining the sand or shale and heating it in a vessel or retort, or using “in-situ” methods of injecting heated liquids into the deposit and then pumping out the oil-saturated liquid.

[edit] Unconventional oil reservoirs

Oil-eating bacteria biodegrades oil that has escaped to the surface. Oil sands are reservoirs of partially biodegraded oil still in the process of escaping and being biodegraded, but they contain so much migrating oil that, although most of it has escaped, vast amounts are still present—more than can be found in conventional oil reservoirs. The lighter fractions of the crude oil are destroyed first, resulting in reservoirs containing an extremely heavy form of crude oil, called crude bitumen in Canada, or extra-heavy crude oil in Venezuela. These two countries have the world's largest deposits of oil sands.

On the other hand, oil shales are source rocks that have not been exposed to heat or pressure long enough to convert their trapped hydrocarbons into crude oil. Technically speaking, oil shales are not really shales and do not really contain oil, but are usually relatively hard rocks called marls containing a waxy substance called kerogen. The kerogen trapped in the rock can be converted into crude oil using heat and pressure to simulate natural processes. The method has been known for centuries and was patented in 1694 under British Crown Patent No. 330 covering, "A way to extract and make great quantityes of pitch, tarr, and oyle out of a sort of stone." Although oil shales are found in many countries, the United States has the world's largest deposits.[25]

[edit] Classification

A sample of medium heavy crude oil

The petroleum industry generally classifies crude oil by the geographic location it is produced in (e.g. West Texas Intermediate, Brent, or Oman), its



Crude Oil
ارسال در تاريخ جمعه 8 بهمن1389 توسط snpm2
نفت خام به انگلیسی Crude Oil و به روسی Naphra نامیده می‌شود که درحالت طبیعی به صورت مایع بوده و رنگ آن قهوه‌ای زرد مایل به سیاه است و دربرابر نور انعکاسی ، رنگ سبز بخصوصی از خود نشان می‌دهد.

img/daneshnameh_up/0/09/_ggttqq_Naft.jpg

مشخصات نفت

نفت خام به جهت وجود ترکیبات گوگرد بوی نامطلوبی دارد. بخش اعظم نفت خام از هیدراتهای کربن تشکیل شده و مقدار کمی عناصر دیگر نیز به آن مخلوط می‌گردد، که این عناصر در زیر با درصدشان نشان داده شده‌اند.
عنصر حداقل درصد وزنی حداکثر درصد وزنی
کربن 82.2 87.1
هیدروژن 11.8 14.7
گوگرد 0.1 5.5
اکسیژن 0.1 4.5
نیتروژن 0.1 1.5

جدول ازسلی (1985)

دراین جدول عناصر دیگری مانند وانادیوم ، نیکل و اورانیوم با درصد وزنی حداکثر 0.1 در ترکیب نفت خام موجود هستند. بعلاوه در خاکستر نفت خام آثاری از عناصر C r ، Cu ، Pb ، Mn ، Sr ، Ba ، Mo ، Mg ، Ca ، Ti ، Al ، Fe و Si یافت می‌شود که بعضی از عناصر بالا مانند V-Ni-U احتمالا در رابطه با عنصر ارگانیکی اولیه (مادر) بوجود آمده و بعضی دیگر از عناصر مشخصات ژئوشیمیایی سنگ دربرگزیده را نشان می‌دهند.
قابل ذکر است که آثاری از نمک ،
آب و سولفید هیدروژن نیز درنفت خام مشاهده می‌شوند.

خواص فیزیکی نفت خام

ویسکوزیته

همانطور که نفت خام ممکن است با دخالت عواملی به رنگهای زرد ، سبز ، قهوه‌ای ، قهوه‌ای تیره تا سیاه مشاهده گردد، لذا ویسکوزیته متغیر را برای آنها خواهیم داشت. بنابراین نفت خام درسطح زمین دارای ویسکوزیته بیشتر بوده و بعبارتی ویسکوزتر است. چون در مخزن زیرزمینی یکی از عوامل دخیل حرارت موجود درمخزن می‌باشد، که همراه با این عامل ، عمق نیز موثر می‌باشد. همچنین سن نفت را به لحاظ زمان مخزن شدن را درطیف تغییرات ویسکوزیته سهیم می‌دانند.

ترکیبات مولکولی نفت خام

تعداد ترکیبات مولکولی نفت خام وابسته به سن زمین شناسی آن ، عمق تشکیل آن ، منشا آن و موقعیت جغرافیایی آن متغیر می‌باشد. برای مثال نفت خام Ponca city از Oklahoma شامل حداقل 234 ترکیب مولکولی می‌باشد.

گروههای تشکیل دهنده نفت خام

هیدروکربنها (Hydrocarbons)

هیدروکربنها همانطور که از نامشان مشخص است، شامل گروههایی هستند که ترکیبات ملکولی آنها فقط از هیدروژن و کربن تشکیل شده است. انواع هیدروکربنها عبارتند از :
  • هیدروکربن‌های پارافینی (پارافینها)
  • هیدروکربنهای نفتنی (سیکلوپارافینها یا نفتنیکها )
  • هیدروکربنهای آروماتیک (بنزنوئیدها)

غیرهیدروکربنها (Heterocompounds)

این گروه شامل ترکیباتی غیر از هیدروژن و کربن می‌باشند و عناصری از قبیل اکسیژن ، نیتروژن ، گوگرد ، اتمهای فلزی همراه با هر کدام از اینها و یا ترکیب با همه اینها نظیر Ni ، V می‌باشد.

وزن مخصوص نفت خام

از خواص فیزیکی نفت خام که ارزش اقتصادی نفت خام بر مبنای آن سنجیده می‌شود، وزن مخصوص آن می‌باشد. لذا سنجش و نحوه محاسبه فرمول آن مهم است. اکثر کشورهای جهان ، وزن مخصوص نفت خام را برحسب درجه A.P.I که یک درجه بندی آمریکائی است، محاسبه می‌کنند. مشابه همین درجه بندی و سنجش ، وزن مخصوص نفت خام را در کشورهای اروپائی با درجه بندی Baume محاسبه می‌کنند که از لحاظ مقدار اندکی از درجه A. P.I کمتر می‌باشد.
تصویر


سنجش وزن مخصوص نفت خام

سنجش وزن مخصوص نفت خام مانند سایر مواد و مایعات برمبنای قانون کلی که همان وزن واحد حجم مایع است، در شرایط ºF 60 و P=1at سنجیده می‌شود و مقدار آن در فرمول جایگزین شده و وزن مخصوص نفت خام را بر حسب درجه A.P.I یا درجه Baume می‌دهد.
= درجه A.P.I امریکائی

= درجه Baume اروپایی

بدلیل اینکه S.G (Pure water)=1 می‌باشد. لذا وزن مخصوص آب با درجه 10 ، API خواهدبود. بدلیل کوچکتر بودن وزن مخصوص نفت از آب که همواره عددی کوچکتر از 1 را برای وزن مخصوص نفت در 60ºF خواهیم داشت. لذا هیچوقت در جدولها و محاسبات ، وزن مخصوص نفت بر حسب درجه A.P.I کوچکتر و مساوی 10 نخواهیم داشت.

تاثیر درجه حرارت بر وزن مخصوص نفت خام

از عواملی که سبب تغییر در وزن مخصوص نفت خام می‌شوند، تغییرات دما است. یعنی با بالارفتن دما ، وزن مخصوص کمتر شده و به درجه A. P.I افزوده می‌شود. همچنین بالا رفتن درجه حرارت اثر معکوس بر روی ویسکوزیته نفت خام می‌گذارد.

انواع مختلف نفت برحسب A.P.I

  • نفت سنگین با 10 الی 20 درجه A.P.I
  • نفت متوسط با 20 الی 30 درجه A.P.I
  • نفت سبک با بیش از 30 درجه A.P.I

وزن مخصوص نفت‌ها بستگی به ماهیت هیدروکربورهای مختلف دارد. هر قدر مقدار گاز محلول در روغن بیشتر باشد، چگالی آن کمتر خواهد بود. بنابراین پارافین‌ها دارای پایین ترین چگالی و نفتیک‌ها کمی بالاتر و آروماتیک‌ها بالاترین چگالی را دارند.

ضریب انبساط نفت خام

ضریب انبساط نفت خام از 6.1x10-4 الی 8.3x10-4 در نوسان بوده که با کاهش چگالی ، ضریب انبساط آن افزایش می‌یابد.

ارزش حرارتی و گرمایی ویژه نفت خام

ارزش حرارتی پایین نفت بین 9000 الی 11000 کیلوکالری است. گرمای ویژه نفت در دمای معمولی از 0.35 الی 0.55 کیلوکالری به کیلوگرم درجه است، که در صورت ازدیاد درجه حرارت به مقدار آن افزوده می‌شود.

نقطه اشتعال نفت

نقطه اشتعال نفت نیز به مقدار مواد زود جوش آن مربوط است، و می‌تواند از صفر الی 200C باشد. لذا در حمل و نقل نفت خام به دلایل ایمنی ، قسمتی از زودجوش‌ها را پایدار نموده و نقطه اشتعال را بالا می‌برند.

نقطه سفت شدن نفت خام

نقطه سفت شدن نفت خام عبارتست از دمائی که در آن خاصیت جاری شدن نفت خام به اتمام می‌رسد. این دما در حمل و نقل و انبارکردن نفت اهمیت بسزائی دارد.

پالایش نفت خام

از تصفیه یا پالایش نفت خام می‌توان فرآورده‌های زیادی بدست آورد، که قابل فروش در بازار باشند. نخستین گام در پالایش نفت خام عمل تقطیر است. تحمیل حرارت‌های زیاد در موقع تقطیر باعث تجزیه و شکسته شدن مولکول‌های نفت شده و اشکالاتی در ادامه پالایش نفت بوجود می‌آورد، که از عواقب آن ، ضایع شدن مواد و افزایش هرینه را می‌توان نام برد.


ارسال در تاريخ جمعه 8 بهمن1389 توسط snpm2
 

آینه‌ كوژ (محدب)


آینه‌های كوژ (محدب)، آینه‌های كروی‌ هستند، كه قسمت خارجی و برآمده آنها صیقلی و بازتابنده نور است.
img/daneshnameh_up/c/ce/phm018a.jpg


مركز _ محور اصلی


مركز كره‌ای كه آینه قسمتی از آن است را مركز آینه (نقطه ) می‌نامند خطی كه از مركز آینه و وسط آینه (نقطه ) می‌گذرد ، محور اصلی آینه نامیده می‌شود.
توجه. تمام پرتوهایی كه در آینه محدب (كوژ) برخورد می‌كند، از قانون انعكاس‌ پیروی می‌كنند یعنی زاویه‌ی تابش یك پرتوی برخورد كننده با زاویه انعكاس آن از آئینه باهم برابر است.


كانون آینه محدب (كوژ)


سئوال.
پرتویی كه در امتداد محور اصلی آینه محدب (كوژ) به آن بتابد در چه راستایی بازمی‌تابد؟
جواب.
به شكل توجه كنید.
img/daneshnameh_up/8/89/phm018b.jpg
مسیر دسته پرتوهایی كه موازی با محور اصلی آینه تابیده می‌شوند را دنبال می‌كنیم.
تمام این پرتوها چنان بازتابش می‌كنند (اگر فاصله‌ی این پرتوها از محور، در مقایسه با شعاع انحنای آینه كوچك باشد) كه به نظر می‌رسد از یك نقطه (روی محور) در پشت آینه (مجازی) خارج می‌شود.
اكنون محل كانون آینه‌ی كوژ را به ترتیب زیر پیدا می‌كنیم.
img/daneshnameh_up/4/4e/phm018c.jpg
آینه كوژ شكل بالا قسمتی از كره است. چون شعاع همیشه بر سطح كره عمود است، خط در نقطه بر سطح آینه عمود خواهد بود.
پرتو ، كه محور آینه، ، موازی است و در بر آینه فرود می‌آید، بنابر قانون بازتابش چنان بازمی‌تابد كه مطابق شكل ، با توجه به شكل نتیجه می‌گیریم كه مثلث متساوی‌الساقین است، یعنی و همچنین با توجه به این نكته كه (خیلی كوچكتر از )، در این صورت زاویه‌های و كوچك‌اند، و . تمام این پرتوهای موازی با محور آینه، پس از بازتاب به نظر می‌رسد كه از نقطه یعنی كانون آینه كه در وسط آینه و مركز انحنای آن قرار دارد تابیده می‌شوند. اگر شعاع انحنای آینه را بگیریم داریم:
كه فاصله كانونی آینه است.
نكته مهم.
و بر عكس، پرتوهایی كه امتداد آن‌ها در پشت آینه از كانون بگذرند، به موازات محور آینه از آن بازمی‌تابند.


رسم پرتوهای بازتاب در آینه كوژ (محدب)


تمام پرتوهایی كه با آینه محدب برخورد می‌كنند از قانون انعكاس‌ پیروی می‌كنند. یعنی زاویه‌ی تابشی یك پرتوی برخوردكننده با زاویه‌ی انعكاس آن از آینه با هم برابر است. و از این قانون برای پیداكردن محل تصویر می‌توان استفاده كرد. اما به طور عملی استفاده از نقاط برای رسم پرتوی بازتابشی كار سختی است. بنابراین معمولاً از چند پرتویی كه مسیر آنها به راحتی قابل تشخیص است استفاده می‌كنند. سه پرتو اصلی عبارتند از:
1.هر پرتویی كه امتداد تابش آن در پشت آینه از مركز آینه محدب (كوژ) بگذرد روی خودش بازمی‌تابد. (دلیل آن خیلی ساده است چون پرتو در امتداد شعاع سطح انحنای انحنای كروی است، شعاع هم بر سطح انحناء عمود است.)
2.هر پرتویی كه موازی محور اصلی به آینه محدب (كوژ) بتابد، چنان بازمی‌تابد كه امتداد آن در پشت آینه از كانون آینه بگذرد.
3.اگر پرتو تابش چنان بر آینه محدب (كوژ) بتابد كه امتداد آن از كانون بگذرد، پرتو بازتاب آن موازی محور اصلی خواهد بود.


چگونگی تشكیل تصویر در آینه‌های محدب



به طور كلی در آینه‌های كروی دو نوع تصویر داریم: تصویر مجازی و تصویر حقیقی.
الف.تصویر مجازی: تصویر مجازی از برخورد امتداد پرتوهای بازتابش (درپشت آینه) تشكیل می‌شود، تصویر مجازی ، تصویر مستقیم است.
ب‌.تصویر حقیقی: تصویر حقیقی از برخورد پرتوهای بازتابش (درجلوی آینه) تشكیل می‌شود. به عبارت دیگر اگر پرتوهای بازتاب خودشان یكدیگر را قطع كنند، تصویر حقیقی است. تصویر حقیقی را می‌توان روی پرده یا فیلم عكاسی تشكیل داد.


روش رسم تصویر در آینه‌های محدب


تمام پرتوهایی كه به آینه محدب برخورد می‌كنند از قانون انعكاس‌ پیروی می‌كنند. اما به طور عملی استفاده از نقاط برای رسم پرتوی بازتابشی كار سختی است. بنابراین، معمولاً برای رسم پرتوی بازتابش از پرتوهایی كه مسیر آنها براحتی قابل تشخیص است (سه پرتو اصلی) استفاده می‌كنیم. البته برای به دست‌آوردن تصویر استفاده از دو پرتو مختلف كافی است.
حال تصویر شیء را در یك آینه محدب رسم می‌كنیم.
img/daneshnameh_up/0/00/phm018d.jpg
همانطور كه می‌بینید تصویر یك جسم در آینه محدب همواره مجازی، كوچكتر و مستقیم می‌باشد.


مدل ریاضی


حال می‌خواهیم یك رابطه‌ی ریاضی بین فاصله شیء تا مركز آینه و فاصله‌ی تصویر تا مركز آینه و فاصله كانونی آینه بیابیم: شكل زیر را در نظر بگیرید:
img/daneshnameh_up/1/11/phm018e.jpg
در شكل یك بار دیگر ترسیم پرتوها برای آینه‌ی كاو را مشاهده می‌كنید كه به آن پرتو را اضافه كرده‌ایم. این پرتو از نقطه به مركز آینه، یعنی می‌تابد چون آینه در نقطه بر خط عمود است قانون بازتاب ایجاب می‌كند و با هم برابر باشند. چون در مثلث و قائم‌الزاویه‌اند و دو زاویه و با هم برابرند، این دو مثلث متشابه‌ نیز هستند لذا :
كه و نشانه ارتفاع‌های شیء و تصویرند.
حال دو مثلث قائم‌الزاویه و مثلث را در نظر می‌گیریم، كه خط خطی است كه از عمود بر رسم شده است. چون است لذا این دو مثلث متشابه‌ نیز می‌باشند، لذا خواهیم داشت:
در این رابطه از فاصله كه در مقایسه با فاصله كانونی كوچك است، چشم پوشیده‌ایم. از تركیب دو معادله بالا می‌رسیم به:
در این اثبات مقادیر و و ، اندازه‌شان در نظر گرفته شده است، معمولاً این رابطه را به صورت كلی
می‌نویسند. در آینه محدب چون محل كانون مجازی و تصویر نیز مجازی است، مقادیر و را با علامت منفی در رابطه قرار می‌دهند. كه در نتیجه این رابطه با رابطه (3) فرقی نمی‌كند. بلكه باید دقت شود كه علامت مجازی بودن یا در فرمول رعایت شود و یا در مقدار دادن به و .
با توجه به معادله (3) به چند نكته‌ می‌توان اشاره كرد.
1.مقدار همیشه كوچكتر یا برابر می‌باشد. چون مقدار مثبت است.
2.اگر برود، می‌شود. و با نزدیك شدن به ، مقدار كم می‌شود.


بزرگنمایی در آینه‌ی محدب


بنابه تعریف، بزرگنمایی عبارت است از نسبت ارتفاع تصویر به شیء. یعنی
شكل زیر را در نظر بگیرید.
img/daneshnameh_up/0/07/phm018f.jpg
، امتداد پرتو بازتاب است و از آنجا كه دو مثلث و قائم‌الزاویه‌اند، لذا این دو مثلث متشابه‌اند، پس:
كه نتیجه‌ی بسیار مهم و ارزشمندی است. بنابراین:
علامت قدرمطلق از آن جهت است كه ما در اثبات رابطه (1) علامت مقادیر و را در نظر نگرفته‌ایم و فقط اندازه و را منظور داشته‌ایم. لذا در هنگام حل مسئله باید توجه شود كه مقدار یك عدد مثبت می‌باشد و لذا اگر مقادیر و را با علامتشان در رابطه (2) قرار داده شود باید آن را از یك قدرمطلق عبور داد.


پیوند های خارجی

http://Olympiad.roshd.ir/physics/content/pdf/0262.pdf




تعداد بازدید ها: 13051


ادامه مطلب...
محاسبه فاصله ي تصوير تا آينه مقعر
ارسال در تاريخ جمعه 8 بهمن1389 توسط snpm2
 محاسبه فاصله ي تصوير تا آينه مقعر :
زمان انتشار: 21 آبان 1389 - 20:15:49       موضوع: علوم

محاسبه فاصله ي تصوير تا آينه مقعر :
در آينه هاي مقعر، فاصله تصوير تا آينه بستگي به فاصله ي شيء تا آينه دارد. در موردهايي فاصله ي تصوير تا آينه بيشتر از فاصله ي جسم تا آينه و در موردهايي كمتر از آن است. در مواردي تصوير حقيقي و در يك مورد هم تصوير مجازي است.
هر گاه فاصله ي شيء تا آينه را با P و فاصله ي تصوير تا اينه را با q و فاصله كانوني آينه را با f نشان دهيم، ثابت مي شود كه بين p,q و f رابطه زير برقرار است:


1/p + 1/q = 1 / f (3-4)

HTML clipboard

 

هر گاه فاصله ي تصوير تا آينه معلوم نباشد، در رابطه (4-3) به جاي pو f عدد مربوط را قرار مي دهيم و q را محاسبه مي كنيم. پس از محاسبه اگر عدد بدست آمده مربوط به q مثبت باشد، تصوير حقيقي است و در صورتي كه عدد بدست آمده منفي باشد معلوم مي شود تصوير مجازي است. در صورتي كه فاصله ي تصوير تا آينه معلوم و تصوير مجازي باشد اين فاصله را با علامت منفي به جاي q قرار ميدهيم.

مثال 1 :
يك شيء در فاصله ي 20 سانتي متري يك آينه ي مقعر قرارداده شده است. اگر شعاع آينه 30 سانتي متر باشد. فاصله ي تصوير تا آينه و نوع تصوير را تعيين كنيد.
حل :

 


فاصله تصوير تا آينه چون q مثبت است. q = 60cm تصوير حقيقي است.

مثال : 2
يك شيء در فاصله ي 12 سانتي متري از يك آينه ي مقعر كه فاصله ي كانوني آن 24 سانتي متر است قرار دارد. فاصله ي تصوير تا آينه نوع تصوير و فاصله شيء تا تصوير را تعيين كنيد.
حل:


p=12 cm , f = 24 cm , q =?




فاصله تصوير تا آينه ، چون q منفي است، تصوير مجازي است. q=-24 cm


محاسبه فاصله ي تصوير تا آينه ي محدب :
اگر فاصله ي جسم تا آينه و فاصله ي تصوير تا آينه و فاصله كانوني در اين آينه ها هم به ترتيبت برابر P,q,f باشد ، ثابت مي شود كه در آينه ي محدب هم ميان آنها رابطه (4-3) برقرار است. كانون آينه ي محدب مجازي است. بنابراين در محاسبه هاي بايد فاصله ي كانوني را با علامت منفي در رابطه (4-3) قرار دهيم. هر گاه فاصله ي تصوير تا آينه معلوم نباشد، در رابطه 4-3) به جاي p و f عددهاي مربوط را قرار مي دهيم و q را محاسبه مي كنيم. در صورتي كه فاصله ي تصوير تا آينه يعني q معلوم نباشد، چون تصوير در آينه ي محدب مجازي است، اين فاصله را با علامت منفي در رابطه ي( 4-3) قرار مي دهيم.


مثال 1:
يك شيء در فاصله ي 20 سانتي متر آينه ي محدبي كه شعاع آن 10 سانتي متر است قرار دارد، تصوير آن در چه فاصله اي از آينه ديده مي شود؟



فاصله تصوير تا آينه علامت منفي نشان مي دهد تصوير مجازي است. Q=-4cm



بزرگ نمايي خطي آينه ها :
نسبت طول تصوير (A'B') به طور شي (AB) را بزرگ نمايي خطي مي ناميم و آن را با m نمايش مي دهيم.
m =A'B' / AB (4-4)

بزرگ نمايي نشان مي دهد كه طول تصوير چند برابر طول شيء است. ثابت مي شود كه در هر دو نوع آينه كروي مي توان نوشت :
m =A'B' /AB = q/p (5-4)

يعني نسبت طول تصوير به طول شيء برابر نسبت فاصله تصوير تا آينه به فاصله ي شيء تا آينه است. در رابطه ي (4-5) مقدارهاي p,q را بدون علامت قرار مي دهيم.


مثال 1 :
يك شيء به طول 15 سانتي متر را در 15 سانتي متري آينه ي محدبي قرار مي دهيم. تصوير مجازي در 6 سانتي متري آينه ديده مي شود. فاصله ي كانوني آينه و طول تصوير را محاسبه كنيد:


P=15cm ,q=-6cm, AB=5cm, f= ? , A'B'=?




مثال 2:
يك شيء در 12 سانتي متري يك آينه كروي قرار دارد. اگر بزرگ نمايي در اين حالت برابر و تصوير پشت اينه باشد نوع تصوير، نوع اينه و فاصله ي كانوني آنرا مشخص كنيد.
چون تصوير پشت آينه مجازي است. بزرگ نمايي كوچك تر از يك است. يعني طول تصوير مجازي كوچكتر از طول جسم است. در نتيجه آينه محدب است (طول تصوير مجازي در آينه ي مقعر از طول جسم بزرگ تر است)


P=12cm, m=1/3, q=? , f=?



چون تصوير مجازي است، q=-4cm بايد در رابطه قرار داد.

 



منفي شدن f نشان مي دهد كه آينه محدب است.





کوره آفتابي و فورمول ها و واژه هاي کليدي
كوره ي آفتابي :
كوره ي آفتابي وسيله اي است كه با آن مي توان انرژي تابشي خورشيد را در يك نقطه متمركز و آن را تبديل به انرژي گرمايي كرد. اين وسيله از يك آينه ي مقعر و يك پايه گردان تشكيل شده است.




حركت آينه توسط يك موتور طوري تنظيم مي شود كه دهانه آينه همراه متوجه خورشيد باشد. پرتوهاي خورشيد به طور موازي به آينه برخورد كرده و در كانون آن متمركز مي شوند و دماي اين منطقه در صورتي كه حجمي را آنجا قرار دهيم بيش از6000 درجه سانتي گراد مي رسد. اين تمركز انرژي كه به صورت انرژي گرمايي ظاهر مي شود. در صفت كاربردهاي مختلفي دارد.



 
 


بخش7و8
ارسال در تاريخ جمعه 8 بهمن1389 توسط snpm2

كاربرد سنگ ها و كاني ها

 

كاني ها و سنگ ها كاربردهاي گوناگوني دارند براي ساختن وسايل زندگي ، زيورآلات، وسايل ساختماني و در صنعت كاربرد فراواني دارند.

بطور كلي سنگ ها و كاني ها به سه منظور استخراج مي شوند.
الف: تأمين انرژي
ب: تأمين مواد اوليه صنايع
ج: جواهر سازي

تأمين انرژي:
انسان براي گرم كردن مسكن خود و پختن غذاها و راه اندازي وسايل نقليه خود به انرژي نياز دارد منبع اصلي تأمين انرژي سنگ ها هستند كه حدود 78 درصد انرژي در بين سنگ هاي رسوبي يافت مي شود.

نفت: مايعي است تيره رنگ با بوي مخصوص كه تركيب شيميايي ثابتي ندارد اما بيش تر از عناصر هيدروژن و كربن(هيدروكربن) است.

پرسش: نفت چگونه تشكيل مي شود؟
موجودات بسيار ريز دريايي بنام پلانكتون ها كه در آب دريا زندگي مي كنند و عمر كوتاهي دارند پس از مرك در بين رسوبات قرار گرفته و پس از ميليون ها سال بر اثر فشار و گرماي زياد به نفت تبديل مي شوند.

پرسش: مخازن نفتي بيش تر دركجا تشكيل مي شوند؟
بيش تر در زير اقيانوس ها تشكيل مي شوند و در هر مخزن نفتي بخش هاي زير وجود دارند.
   الف) سنگ مادر: به سنگ هائي كه نفت در آنها تشكيل مي شود.
   ب) سنگ پوششي: سنگ هائي هستند كه به صورت يك لايه نفوذ ناپذير از بالا آمدن نفت جلوگيري مي كنند و تقريباً به حالت تاقديس مانند بوده و جنس آنها بيش تر از سنگ گچ و سنگ رستي مي باشد.
   ج) سنگ مخزن: سنگ هائي كه شكاف و حفره هاي زيادي دارند و در زير سنگ پوششي قرار دارند و درون آنها نفت و گاز و مقداري آب شور جمع مي شود.

ترتيب قرار گرفتن مواد در يك مخزن نفتي:
به ترتيب از بالا به پايين گاز- نفت- آب شور


زغال سنگ: يكي از مهمترين منابع انرژي است كه به صورت لايه هايي در بين سنگ هاي رسوبي يافت مي شود. مصرف عمده آن در توليد انرژي الكتريكي- ذوب فلزات و پتروشيمي مي باشد.

چگونگي تشكيل ذغال سنگ: گياهاني كه در مرداب ها و سواحل درياهاي گرم رشد فراوان دراند پس از قرار گرفتن در بين رسوبات به وسيله باكتري ها تجزيه شده اكسيژن و هيدروژن آن ها خارج شده و در صد كربن آن ها زياد شده و به ذغال سنگ نارس تبديل مي گردد.
زغال سنگ نارس بر اثر فشار و حرارت زياد به انواع زغال سنگ هاي ديگر تبديل مي شود.

كُكْ: نوعي زغال سنگ بسيار مرغوب است كه تقريباً كربن خالص است و در صنايع فولاد سازي براي جداكردن آهن از سنگ معدن استفاده مي شود.

انرژي گرمايي زمين: خروج آب چشمه هاي آب گرم نشان دهنده اين است كه درون زمين گرم است.
امروزه بسياري از كشورها توانسته اند از اين انرژي استفاده كنند كه به آن زمين گرمايي گويند.


طريقه استفاده از انرژي گرمايي زمين براي توليد جريان برق

 


ب)كاربرد كاني ها و سنگ ها در مواد اوليه و صنايع
سنگ ها و كاني ها براي تهيه مواد اوليه كاربرد زيادي دارند به عنوان مثال:

1- در صنايع ساختماني: براي تزئين نماي ساختمان ها- مصالح ساختماني در نماي ساختمان بيش تر از گرانيت – مرمر- تراورتن و سنگ هاي چيني در تهيه مصالح بيش تر سنگ گچ – سنگ آهك

نكته: براي تهيه سيمان سنگ آهنك را با رس در كوره حدود 1400 درجه حرارت داده تا پودر سيمان توليد شود.

2- ذوب فلزات: براي ذوب فلزات از زغال سنگ آنتراسيت كك تهيه مي كنند.


3- صنايع شيميايي : ساختن انواع لنت ترمز- لوله فارسيت- انواع ايرانيت-


4- صنايع داروئي: ساختن انواع پودرها سموم شيميايي - پودر پاي بچه (پودر تالك)


5- صنايع غذايي: در كارخانه قند براي تصفيه قند از سنگ آهك استفاده مي شود. خاك رس براي جدا كردن ناخالصي ها در صنايع غذايي استفاده مي شود.

6- صنايع الكتريكي- الكترونيكي: براي انتقال جرايان برق و ساختن ترانزيستورها

 

ج) در جواهر سازي:

 بعضي از كاني ها به علت رنگ و جلاي زيبا ب عنان جواهر از آن ها استفاده مي كنند مثل فيروزه- الماس- ياقوت- زمرد



ادامه مطلب...
بخش5و6
ارسال در تاريخ جمعه 8 بهمن1389 توسط snpm2

ساختار زمين

 

بشر از دير باز به فكر مطالعه درباره زمين و ساختمان دروني آن بوده است از آنجا كه مطالعه مستقيم اعماق زمين غير ممكن است بيش تر مطالعات درباره زمين به روش غير مستقيم است.

عميق ترين چاهي كه جهت مطالعه مستقيم حفر شده است در شوروي سابق حدود 13 كيلومتر است در صورتي كه شعاع كره زمين در حدود 6400 كيلومتر است

 

رههاي مطالعه غير مستقيم زمين:

 آتشفشانها – چشمه هاي آب گرم – امواج زلزله – سنگهايي كه از ساير نقاط منظومه شمسي به زمين رسيده اند.

لايه هاي زمين:

   - هسته

   - گوشته

   - پوسته

 

الف:هسته: داغ ترين قسمت زمين كه از دولايه تشكيل شده است لايه داخلي حالت جامد لايه خارجي حالت مايع است.

هسته زمين بيش تر از عناصر آهن و نيكل ساخته شده است.

خاصيت مغناطيسي زمين به خاطر همين دو عنصر در هسته مي باشد.

ب:گوشته: در اطراف هسته قراردارد كه از دو قسمت

نرم كره(خميري شكل) و سنگ كره(قسمت سنگي)

مواد سازنده گوشته: سيلسيم – اكسيژن- آهن منيزيم-كلسيم

 

ج:پوسته: خارجي ترين لايه زمين است كه سطح آن داراي برجستگي(كوهها) و فرو رفتگي ها(اقيانوسها) مي باشد ضخامت آن متفاوت است.

در زير قاره ها 20 تا 60 كيلومتر – در زير اقيانوسها 8 تا 12 كيلومتر است.

 

پوسته در زير اقيانوسها شبيه لايه پايين پوسته قاره اي مي باشد.

نرم كره: قسمت خميري شكل گوشته را نرم كره گويند.

 

سنگ كره: پوسته سنگي و سخت زمين همراه با قسمت سنگي گوشته را سنگ كره گويند

سنگ كره بر روي نرم كره قراردارد و گاهي به آرامي جابه جا مي شود كه موجب وقوع زلزله مي شود.

 

 



ادامه مطلب...

شارژ ایرانسل

فروشگاه اينترنتي ايران آرنا

تفریح و سرگرمی

دانلود