کتاب ترمودینامیک مهندسی شیمی - اسمیت

کتاب ترمودینامیک مهندسی شیمی اثر اسمیت، ون نس و ابوت با ترجمه ی دکتر محمد مهدی منتظر رحمتی توسط انتشارات کتاب دانشگاهی به چاپ رسیده است.

علم در ترمودینامیک در قرن نوزدهم در زمان  اختراع و استفاده از موتورهای بخار کشف شد و که به بررسی رابطه میان گرما، کار، انرژی و اثبات اصول موتورها می پردازد و با استفاده از پارامترهای دما، گرما، آنتالپی و آنتروپی فرآیندهای شیمیایی، انجام شدن یا نشدن واکنش را پیش بینی می کند. علم ترمودینامیک کاربردهای گسترده ای دارد و در بسیاری از مباحث قابل استفاده می باشد. کتاب حاضر مناسب دانشجویان رشته مهمندسی شیمی می باشد. ترمودینامیک مهندسی شیمی گسترده ترمودینامیک و پارامترهای آن، قوانین اول، دوم وسوم ترمودینامیک، خواص حجمی سیالا خالص، خواص ترمودینامیکی، سیالات و تولید نیرو از گرما را بررسی می کند. این کتاب با استفاده از نمودارها و مثال های همراه با پاسخ گام به گام به درک بهتر موضوعات و آموزش روش حل مسائل می پردازد. در آخر هر فصل مسائل و تمریناتی جهت تمرین بیشتر آورده شده است.

 

فهرست

فصل اول: مقدمه ( ابعاد واحدها، کار، نیرو، فشار، انرژی، گستره ترمودینامیک ) فصل دوم: قانون اول و سایر مفاهیم پایه ( انرژی داخلی، ظرفیت گرمایی، قاعده فازی، فرایند حالت پایا جریان پایا، تعادل، حالت ترمودینامیکی و توابع حالت) فصل سوم: خواص حجمی سیالات خالص ( گاز ایده آل، کاربرد معادلات ویریال، روابط تعمیم یافته برای مایعات، نظریه ملکولی سیالات، ضرایب دوم ویریال از توابع پتانسیل ) فصل چهارم: آثار گرما ( گرمای تشکیل استاندارد، آثار گرمای گرمایی واکنش های صنعتی، انرژی داخلی گازهای ایده آل: دیدکاه میکروسکوپی، گرمای احتراق استاندارد، آثار گرمای محسوس ) فصل پنجم: قانون دوم ترمودینامیک ( بیان ریاضی قانون دوم، موتورهای گرمایی، قانون سوم ترمودینامیک، تغییرات آنتروپی یک گاز ایده آل، مقیاس های دمای ترمودینامیک ) فصل ششم: خواص ترمودینامیکی سیالات ( روابط خاصیت برای فازهای همگن، سیستم های دو فازی، جداول خواص ترمودینامیکی، روابط تعمیم یافته خواص برای گازها، نمودارهای ترمودینامیکی ) فصل هفتم: ترمودینامیک فرآیندهای جریانی ( معادلات توازن، جریان مجرایی سیالات تراکم پذیر، توربین ها (انبساط دهنده ها) فرایندهای تراکم ) فصل هشتم: تولید نیرو از گرما ( نیروگاه بخار، موتور اتو، موتور دیزل، نیروگاه توربین گازی، موتورهایاحتراق داخلی(درون سوز)، موتورهای جت؛موتورهای موشک ) فصل نهم: تبرید و مایع سازی (یخچال کارنو، چرخه تراکم بخار، تبرید جذبی، انتخاب مبرد، پمپ گرما،مقایسه چرخه های تبرید )

برشی از متن کتاب

ازلحاظ نظری، می توان از انرژی پتانسیل جذر و مد دریا استفاده کرد،در بخش هایی از دنیا که جذر و مدهای بلند دارد، تحقیقات زیادی انجام شده است. اما، تولید کل نیرو از این منبع در مقایسه با نیاز جهان به انرژی، ناچیز است. مهمترین منابع تأمین انرژی، انرژی شیمیایی(مولکولی) سوخت ها و انرژی اتمی می باشد. از تبدیل انرژی پتانسیل آب به کار توان قابل توجهی تولید می شود، این فرایند از نظر اصولی با بازده 100 درصد انجام پذیر است. از سوی دیگر، در تمام روش های کنونی برای استفاده از انرژی مولکولی یا هسته ای در مقیاس بزرگ گرما تولید شده و سپس بخشی از آن به کار مفید تبدیل می شود. با وجود پیشرفت در طراحی تجهیزات، بازده تبدیل نسبتاَ پایین است ( مقادیر بالاتر از 35 درصد مرسوم نیست)، که نتیجه قانون دوم است. اگر تبدیل انرژی سوخت ها به کار، بدون تولید گرما ممکن باشد، بازده تبدیل بسیار بیش تر می شود. معمولاَ از پیل الکترولیتی برای تبدیل مستقیم انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی استفاده می شود. در زمینه تولید پیل هایی که با هیدروژن و سوخت های کربنی مانند گاز طبیعی یا زغال سنگ کار می کند، پیشرفتهایی حاصل شده است. پیل های سوختی اکنون نیز برای تأمین نیازهای متوسط نیرو در مقاصد خاص به کار می رود. بازده این پیل ها بین 55 تا 85 درصد است، که حدود دو برابر تبدیل متعارف انرژی شیمیایی به گرما می باشد.

نویسندگان: اسمیت - ون نس - ابوت مترجم: دکتر محمد مهدی منتظری رحمتی انتشارت: کتاب دانشگاهی