پروژه دانشجویی مقاله بحران آب با pdf دارای 12 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است
فایل ورد پروژه دانشجویی مقاله بحران آب با pdf کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.
این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است
توجه : در صورت مشاهده بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی پروژه دانشجویی مقاله بحران آب با pdf ،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد
بحران آب
مایع شگفت انگیز:
انسان ها از زمان های قدیم در تشریح شگفتی های آب بسیار کوشیدهاند و در ابتدا نظارت بر آن را به فرشتگانی نسبت میدادند که اعمالشان را به صورت آواز و در قالب اسطورهها و افسانه ها می ریختند. بسیاری از مفاهیم نهادین چون سرچشمه حیات، گوهر پالاینده و عنصر بارورنده با آب عجین است.
آب با همه سادگیاش، با ارزش ترین منبع طبیعی است که در زمین وجود دارد و بدون آن، حیات وجود نخواهد داشت. با اینحال آنچه در چند دهه اخیر مشاهده میکنیم این است که انسان، آب را تلف کرده، از منابع موجود بیش از حد بهره گرفته و کنترلی در استفاده از آن اعمال نکرده است. عواقب این رفتار بی فکرانه، بتدریج گریبان او را میگیرد. اکنون نشانههای کمبود آب فراواناند: سطح سفرههای آب زیر زمینی پائین می آید، از وسعت دریاچهها کاسته میشود و زمینهای مرطوب
ناپدید میشوند. به دلیل بهرهبرداری خودسرانه و غیر علمی از منابع زیرزمینی، دشتها نشست کرده اند و فرو نشست زمین، به معنی فشردگی ذرات آن و نفوذ پذیری کمتر آن است. نتیجه، از طرفی عدم نفوذ آب به درون زمین و تجدید مجدد منابع آبهای زیرزمینی است و از طرف دیگر جاری شدن سیل و شسته شدن خاک های حاصلخیز کشاورزی که خود سبب فقر منطقه و خشکسالی های بیشتر می شود.
مهندسان، ” راه حل” مشکل آب را احداث سدهای هر چه عظیمتر و طرحهای انحراف آب رودخانه ها میدانند که هزینه های کمر شکن دارد و به روندهای طبیعی آسیب فراوان میرسانند. مسئله صحرازایی نیز برای انسان اهمیت فراوان دارد. بر اساس بررسی به عمل آمده توسط برنامه محیط زیست سازمان ملل، تاکنون یک چهارم از زمینهای آبیاری، نیمی از کشت های دیم و سه چهارم چراگاهها، به صحرا تبدیل شده اند. در این امر، انسان نیز به اندازه شرایط اقلیمی مقصر است. با اینحال او قادر به متوقف کردن و بهبود این وضعیت نیز هست.
اکنون واضح است که امکان ندارد چشمانمان را به نتایج ناشی از تاثیر انسان بر منابع آب، ببندیم. این پیامد ها نیاز به تحقیق گستردهای دارند و به عبارت دقیقتر، وظیفه ای بسیار پیچیده اند که به همکاری صمیمانه دانشمندان سراسر دنیا احتیاج دارد تا به نفع همه بشریت بکوشند.
توزیع منابع آب در زمین:
اگر چه سه چهارم کره ما را آب تشکیل داده است، اما فقط درصد کوچکی از آن آب شیرین و قابل استفاده برای ما است: 97 درصد آبهای زمین در اقیانوسها و دریاها جای دارد. از 3 درصد باقیمانده، حدود 2 در صد به صورت یخچالها و یا یخهای نواحی قطبی تجمع یافته است. مابقی عمدتا بهصورت آبهای زیرزمینی هستند که دسترسی به آنها گاهی غیر ممکن است. دریاچهها و رودخانهها، بزرگترین منابع آب آشامیدنی دنیا را تشکیل میدهندکه کمتر از 001 درصد از کل آبهای زمین راشامل میشوند.
خواص منحصر به فرد آب:
ویژگیهای غیرعادی و حتی منحصر به فرد آب، به وجود پیوند های هیدروژنی در این ملکول بر میگردد. از جمله این ویژگی ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
ظرفیت گرمایی_ Heat Capacity :
مقدار حرارتی است که برای بالا بردن دمای جرم مشخصی از ماده، به اندازه 1 درجه سانتیگراد، لازم میباشد. آب، بالاترین ظرفیت گرمایی را در بین مایعات و جامدات متداول دارد. این خاصیت آب، تاثیرات مهمی در کنترل آب و هوای زمین دارد: آب مقادیر فراوانی از گرمای اتمسفر را جذب میکند بدون اینکه دمای خودش زیاد تغییر کند.به این ترتیب در گرمای تابستان، آب اقیانوسها، گرما را جذب میکند و سپس در زمستان، آن را به آهستگی پس میدهد. اگر آب در سطح کره زمین وجود نداشت، زمین هم مانند ماه یا مریخ، اختلاف دمای چند صد درجهای را در زمستان و تابستان خود، تحمل می نمود.
جرم حجمی:
دانسیته یا چگالی بیشتر مایعات با کاهش دما، افزایش مییابد و در نقطه انجماد آنها به حداکثر خود می رسد. دانسیته آب در 4 درجه سانتیگراد به حداکثر خود می رسد و سپس کاهش مییابد. این پدیده ویژه، امکان ادامه حیات آبزیان را در مناطقی که آب یخ میزند، فراهم میکند: یخ، سبکتر از آب میشود و در زیر آن، حیات ادامه مییابد. در ضمن تفاوت دانسیته، سبب ایجاد جریان های داخلی در آب می شود که آب غنی از اکسیژن و مواد غذایی حاصل از فتوسنتز را که در طی تابستان در لایه بالایی آب جمع شده( Epilimnion )، به لایه های زیرین ( Hypolimnion )در طول زمستان، میرساند.
حلالیت:
آب یکی از بهترین حلال های دنیا است و می تواند بسیاری از ترکیبات را در خود حل کند و بنابراین واسطه ای عالی در انتقال مواد غذایی به گیاهان و جانوران است. در ضمن واسطهای مناسب برای حمل مواد سمی و آلایندهها میباشد.
مدیریت بحران آب:
با افزایش سرسام آور جمعیت انسان و جهان رو به توسعه، تقاضا برای مصرف آب به طور چشمگیری افزایش یافته است. جداول میزان آب در همه قاره ها و در بسیاری از نواحی سقوط کرده، کمبود آب در بعضی مناطق سبب پیدایش قحطی و مشکلات غذایی شده و آلودگی آبها نیز به این مشکلات افزوده است. هم اکنون بحران آب، یکی از پنج موضوع اساسی مذاکرات کشورها میباشد. به گزارش بانک جهانی، هنوز بیش از یک میلیارد نفر در دنیا، قادر به استفاده از آب سالم نیستند و همه ساله حدود 3 میلیون نفر به خاطر آب آلوده از بین می روند.
ایجاد سدها، کشاورزی و حیات وحش منطقه را به خطر می اندازد. انحراف آب رود خانه ها، باعث ایجاد کشمکش بین همسایه ها میشود. هم اکنون مصر که بیشتر آب مصرفی خود را از ” نیل” تامین میکند، با اتیوپی که سرچشمه های نیل را در اختیار دارد، درگیر است. سد هایی که در ترکیه بر رودخانه های فرات و دجله زده شده است، آب کشورهای سوریه و عراق را به شدت کاهش میدهد. منطقه خشک خاور میانه در جستجوی آب است. بسیاری از کارشناسان معتقدند که جنگ دیگری در این منطقه رخ خواهد داد. اما اینبار نه برای نفت بلکه بر سر آب: منبعی که جایگزینی ندارد.
اکنون تعارض نگران کنندهای میان هر دو نقش آب پدید آمده است: آب به عنوان یک کالا و آب به عنوان عنصری تعیین کننده در حمایت از زندگی و بقای همه انواع موجودات. این نقش دوگانه، به رویکردی زنده و تازه نیاز دارد. رویکردی که برای وظایف حیاتی این عنصر گرانبها، ارزش و احترام عظیمی قائل باشد.
روش های فراهم کردن آب شیرین:
چگونگی پیدایش ابرها؛ امکان ایجاد باران مصنوعی:
انسان از زمان های قدیم در جستجوی آب و امکان دستیابی به باران بوده است. از باران سازهای قبیلههای دور دست تا تکنولوژیقرار دادن هسته های مصنوعی در ابرها به منظور جذب و جمع آوری رطوبت. با چندین روش ایجاد باران یا آب شیرین، آشنا شوید:
ترکیبات خوشه ای؛ دسته جدیدی از مواد: از زمانی که جان دالتون تئوری اتمی را مطرح کرد، مطالعه رفتار ماده به دو شاخه تقسیم شده است: یک شاخه به بررسی خواص انفرادی اتمها و ملکولها میپردازد و شاخه دوم بر روی خواص جمعی اتمها و ملکولها که توده ماده را میسازند، بحث میکند. از سال 1970، مرز مستقل این دو شاخه ازبین رفت و دسته جدیدی از مواد معرفی شدند که امروزه آنها را مواد خوشهای_ Clusters مینامیم. این ذرات که نه ماکروسکپی و نه میکروسکپی هستند، نه تنها از لحاظ بررسی های علمی محض جالب توجهاند، بلکه کاربرد های زیادی هم در تکنولوژی دارند.( کاتالیزورها، میکروالکترونیک، سرامیکها و;)
خوشههای یونی: خوشههایی که بار الکتریکی داشته باشند، خوشه یونی نامیده میشوند. در شعله ها و فرآیند های تابشی( هر جا که ماده در معرض یونش قرار گیرد) ایجاد می گردند. این ترکیبات در اتمسفر بالایی و پایینی، حتی در فضا وجود دارند. یونهای مختلف مثل OH- ، NH4+ ، Na+ و; میتوانند با ملکولهای موجود در اتمسفر( H2O، CO2 ، N2O ، SO2 و;) واکنش دهند و خوشههای یونی را بوجود آورند.
هسته سازی و تشکیل ابرها: برای تجمع ذرات آب، تشکیل ابر و سپس باران، آئروسل ها، به میان میآیند. آئروسل ها، خوشههای بزرگ در سوسپانسون های گازی هستند. قطر آنها بین 0001- 01 میکرو متر است و غلظت آنها به طور طبیعی بین 104_ 106 ذره در سانتی متر مکعب میباشد. بدون آنها هرگز ابر و بارانی نخواهیم داشت. این ذرات، منجر به عمل ” هستهسازی” مایعات در فاز بخار می شوند. ” هسته سازی همگون”، تشکیل خوشه های ریز از یک فاز جدید، درون فاز تودهای قدیم اطلاق میشود. در ” هسته سازی ناهمگون” ، ذرات کوچک حل شونده یا مواد خارجی، آغاز کننده عمل تراکم هستند که این امر معمولا قبل از رسیدن به درجه فوق اشباع رخ میدهد. آئروسل ها در این نوع هسته سازی اهمیت دارند و این پدیده اساس ایجاد بارانهای طبیعی و مصنوعی( بارور کردن ابر ها) است.
توجه داشته باشیم که همواره ممکن است این آزمایشات، خطراتی را بهدنبال داشته باشد؛ از جمله باران های شدید و غیر قابل کنترل. بدیهی است هر گونه دخالت در طبیعت، بایستی با احتیاط بسیار صورت پذیرد. در غیر این صورت، ما به زودی با مشکلات دیگری روبرو خواهیم بود.
پاشیدن آب دریا به داخل ابرها:
محققان جدیدا بر روی روش جدیدی برای تولید باران کار میکنند. در این روش، با کمک یک باد قوی، مقادیر فراوانی از آب دریا، به سطح پایینی ابر، اسپری می شود. به این ترتیب هم رطوبت ابر بیشتر میشود و هم ذرات نمک،به عنوان “هسته” در جمع آوری رطوبت ، به تشکیل قطرات باران کمک میکنند. عمل اسپری شدن نه با پمپ بلکه با کمک سانتریفوژ انجام میشود و پاشندگی در ناحیه ای وسیع، به ارتفاع 10 متر انجام میشود. پروفسور سالتر در این زمینه می گوید ماشین باران ساز وی، در 10 تا 20 کیلومتری نواحی ساحلی_ کوهستانی، نظیر دریای سرخ یا خلیج فارس کارگذاشته میشود. سپس نیاز به یک باد ساحلی است تا هوای پر از رطوبت را به سمت خشکی براند و به کوهها اجازه دهد تا این رطوبت را جمع کند و ابر را تشکیل بدهد. در همین زمینه روسها بر روی دستگاهی کار می کنند که بتواند باد شدید را ایجاد کند، اما اختلاف نظراتی در این مورد وجود دارد.
استفاده از فشار اسمزی معکوس: پدیده فشار اسمزی، باعث نفوذ آب از غشا نیمه تراوا و از قسمت رقیق( آب شیرین) به قسمت غلیظ ( آب شور) می شود. اما در صورت اعمال فشار خارجی، فرآیند اسمزی معکوس میشود و آب از قسمت غلیظ به رقیق منتقل میشود. در حال حاضر در برخی از کشور ها نظیر عربستان سعودی از این روش به میزان قابل ملاحظه ای برای تامین آب شیرین استفاده می شود.
نمک زدایی از آب دریا: این فرآیند که با تقطیر آب دریا امکان پذیر است، به دلیل نیاز به انرژی زیاد، مقرون به صرفه نیست. به علاوه، نمک باقیمانده حجم بسیار زیادی دارد که امکان استفاده از آن( در این حجم زیاد) وجود ندارد. اگر بتوان از انرژی خورشید در فرآیند تقطیر استفاده کرد، ممکن است در آینده بتوان از این روش در مقیاس اقتصادی بهره مند شد.
بحران آب را جدی بگیریم
بی برو برگرد امسال از نظر میزان بارندگی سال خشکی است ; استان های خوزستان و فارس از خیلی پیش درگیر کم آبی بوده اند. سطح آب بیشتر سد ها هم نسبت به همین زمان در سال های گذشته خیلی پایین تر است.
در بیشتر کشور های پیشرفته آبی که وارد فاضلاب ها می شود مجددا تصفیه شده و وارد شبکه شهری می گردد.در شهری مثل لندن این کار گاهی تا چهار بار هم اتفاق می افتد، البته به خاطر وجود املاح زیاد عملا آب لوله کشی برای شرب استفاده نمیشود;
اما در ایران
تصفیه آب در ایران هزینه های زیادی دارد، هزینه ای که شرکت های آب منطقه ای از مشترکین دریافت می کنند عملا جوابگوی هزینه های خرید آب از تصفیه خانه ها نیست. همیشه هم میزان آب خریده شده با آب فروخته شده برابری نمیکند که این به علت هدر رفتن آب به صورت های مختلف است که اصطلاحا آب به حسا ب نیامده نامیده می شود.
بگذریم; مشکل فعلا کمبود آب است که تا چند وقت دیگر گریبان تهرانی ها را هم میگیرد.
بد نیست فرهنگ مصرف آب را عوض کنیم. من چند نکته که به نظرم می آید می نویسم
1- یک لیوان آب برای مسواک زدن کافی است ، فوقش دو لیوان ; شیر آب را باز نکنید و همان طور که دارید مسواک میزنید محو کجی دماغتان و جوش های سر سیاه روی پیشانی و موهای سفید شقیقه شوید .
2- هنگام دوش گرفتن بعد از خیس کردن بدن و زمان لیف کشیدن شیر آب را ببندید; دیگر آن دوران که یک ساعت توی حمام کیسه میکشیدند گذشت ; برای کسی که هر روز یا یک روز در میان دوش میگیرد لازم نیست که یک ربع زیر آب داغ بایستد تا چرک های تنش ور بیاید.
3- آبی که از شستشوی سبزی و میوه باقی می ماند برای آبیاری گلدان ها استفاده کنیم .
4- کسانی که شلنگ میگیرند دستشان و با آب لوله کشی هر روز حیاط را میشورند و یک ساعت باغچه آب می دهند و دیوارها را خیس میکنند که بوی خاک بلند شود و حال کنند، ایشالله که امسال روزی دو ساعت هم در شبانه روز آب نداشته باشن. ( من بیشتر مواقع تذکر میدهم ولی همیشه هم این جمله را جواب می شنوم که آب مصرف میکنیم پولشم خودمون میدیم.)
( خدا رحمت کند مادربزرگم را ; روزی 17 بار حیاط و 24 بار جلوی در خانه را آبپاشی میکرد، طوری که وقتی از پیچ کوچه میپیچیدیم و جلوی در را خشک میدیدم می فهمیدیم که مادربزرگ ام خونه نیست.)
5- اگر مثل من عادت دارید ظرفها را دو روز بعد در حالی که باقیمانده غذا و چربی روی آنها ماسیده بشورید ، بهترین راه این است که ابتدا یک کتری آب جوش بیاورید و روی ظرفها بریزید تا چربی ها از سطح ظروف کنده شوند.
هنگام شستن ظروف آب را مدت طولانی باز نگذارید.
6- قبل از جواب دادن به تلفن شیر آب را ببندید.
7-اگر مثل من مامانی دارید که عادت دارد چپ و راست سیفون دستشویی را به مدت نیم ساعت باز میگذارد و می رود ;. خوب بهتر است با مامانتان کل کل نکنید.
8- شبی دو رکعت نماز باران بخوانید ; جواب نمیدهد البته ، ابرها بی دین و ایمان تر از این حرفها هستند!
تأثیر بحران آب بر توسعه موزون کشاورزی
خشکسالی و کمآبی از واقعیتهای پر سابقه کشورمان است.
در سالجاری این پدیده آثار خود را با شدت بیشتری نصیب بخش کشاورزی کرده است. از این رو، پرسشهای متعددی درباره آینده این بخش مطرح است از جمله اینکه با وجود کمآبی، توسعه پایدار کشاورزی در کشور چگونه باید انجام شود. آیا بخش کشاورزی توانایی مقابله با خشکسالی و بحران آب را دارد و آیا در شرایطی که دنیا خود با بحران آب روبهروست برای تامین امنیت غذای مردم میتوان به بازارهای جهانی چشم دوخت؟برای دستیابی به پاسخ این پرسشها با مهندس احمد آلیاسین متخصص آب و عضو جامعه مهندسان مشاور ایران به گفتوگو نشستیم.
وی مولف 14 جلد کتاب درباره مسائل آب است که از آخرین آنها میتوان به تقابل منابع سیاره زمین و الگوی توسعه و مصرف اشاره کرد. آلیاسین معتقد به توسعه کشاورزی موزون با توجه به محدودیت آب و منابع تجدیدشونده است و در این راستا بر تثبیت جمعیت کشور، مدیریت بهینه آب و خاک و استمرار سیاستها و برنامهها تاکید میورزد. به گفته وی با اضافه شدن نیمی از جمعیت چین و هند به طبقه متوسط جهانی که دارای الگوی مصرف بالا هستند، بازار جهانی محصولات اساسی کشاورزی، مانند گذشته برای همه کشورها وجود نخواهد داشت و در آینده نباید متکی به این بازارها بود.
• با توجه به اینکه ایران در منطقه خشک و نیمه خشک واقع شده آیا الگوهای کشت و مصرف آب در بخش کشاورزی متناسب با شرایط اقلیمی کشورمان است؟
در این پرسش دو محور نهفته است. یکی محور مصرف آب در کشاورزی که باید گفت متأسفانه وضعیت در این زمینه رضایتبخش نیست، زیرا از حدود 5/7 میلیون هکتار اراضی آبی کشور حدود 8/1 میلیون هکتار اراضی کشاورزی زیر سدها به شبکههای آبیاری مدرن مجهز شدهاند. علاوه بر این در هیچیک از نظامهای آبیاری سنتی و مدرن از راندمان مطلوب آبیاری که در کشورهای پیشرفته وجود دارد برخوردار نیستیم. در حال حاضر راندمان آبیاری در کشورهای پیشرفته حدود 65 درصد و در ایران 35 درصد است.
محور دوم پرسش مربوط به انطباق الگوهای کشت با اقلیم کشورمان است. همان طور که میدانید ایران از اقلیم خشک و نیمه خشک برخوردار است و اقلیم نسبتا مرطوب تنها در حاشیه خزر و نوار غربی ایران قرار دارد که دارای بارندگی بیشتری است. با این وجود ایران با چند هزار سال سابقه و تجربه در زمینه کشاورزی و آبیاری، صاحب الگوهای ویژه کشت منطقهای شده که تا حدودی با اقلیم مناطق مختلف سازگاری دارد. کارشناسان نیز برای بهبود این الگوها ایفای نقش کردهاند و با توجه به شرایط اقلیمی هر منطقه، الگوهای کشت ویژهای را ایجاد کردهاند.
• با این وصف، آیا بخش کشاورزی توانایی مقابله با بحران آب و خشکسالی را دارد؟
در گذشته زارعان با انواع خشکسالی خود را عادت داده و به دانش بومی خود متکی بودند، اما اکنون وضع فرق میکند. امروزه با جمعیت 70 میلیون نفری کشور، نیاز به غذا و تولید، بیشتر شده و این در حالی است که کاهش اراضی کشاورزی در اثر توسعه شهرها و تاسیسات صنعتی و همچنین فرسایش خاک و توسعه بیابانزایی اتفاق افتاده است. بنابراین مقابله با کمآبی و پدیده خشکسالی نیازمند برنامه صحیح کشاورزی با الگوهای منطقی کشت متکی به بهرهوری از آب و زمین، جلوگیری از کوچک شدن و تغییر کاربری اراضی کشاورزی، توسعه تحقیق، آموزش و ترویج و استمرار سیاستها و برنامهها است.
در مورد سیاستها و برنامهها در بخش کشاورزی باید گفت طی سه دهه گذشته برنامههای کشاورزی استمرار نداشته و قربانی دولت سالاری و مدیرسالاری شده است. هر مسئول یا مدیری که روی کار آمده همواره این تصور را داشته که پیشینیان فاقد دانش و آگاهی بودند و اوست که رسالت دارد تا اصلاحات را پیاده کند، درصورتی که در یک جامعه مدنی برای دستیابی به یک برنامه مناسب و جامع باید به خرد جمعی مراجعه کرد.
• شما به موضوع افزایش جمعیت کشور اشاره کردید، کنترل جمعیت را برای توسعه کشاورزی مبتنی بر کمآبی تا چه حدی ضروری میدانید؟
چالش اصلی در واقع بین توسعه و مصرف و منابع طبیعی است. توسعه کشاورزی در کشور ما باید وجود داشته باشد، اما لازم است این توسعه، سازگار با منابع پایه آب و خاک و محیط زیست باشد. برای دستیابی به توسعه کشاورزی موزون و پایدار با توجه به محدودیت منابع تجدیدشونده و تکرار پدیده خشکسالی، دولت باید نسبت به تثبیت جمعیت اقدام کند.
ما در ایران ظرفیت حداکثر 10 میلیون هکتار زراعت آبی داریم، بنابراین منابع آب و خاک در کشور در اوج خودش میتواند 100 میلیون نفر را تغذیه کند. البته این روزها مسئولان بخش کشاورزی از کشت گلخانهای برای مقابله با خشکسالی و کمآبی صحبت میکنند، اما محصولات گلخانهای غذای اصلی مردم را تشکیل نمیدهد. بنابراین تثبیت جمعیت در وضعیت کمآبی کشور باید در اولویت قرار گیرد.
• با توجه به اینکه گفته میشود جهان با بحران آب روبهروست، فکر میکنید بازارهای جهانی محصولات کشاورزی، چه سرنوشتی پیدا کنند. آیا این بازارها در آینده میتوانند تکیهگاه مطمئنی برای رفع کمبود
کلمات کلیدی:
پروژه دانشجویی مقاله نقش آبزیان در حیات بشر با pdf دارای 6 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است
فایل ورد پروژه دانشجویی مقاله نقش آبزیان در حیات بشر با pdf کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.
این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است
توجه : در صورت مشاهده بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی پروژه دانشجویی مقاله نقش آبزیان در حیات بشر با pdf ،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد
نقش آبزیان در حیات بشر
اشاره:
اگرچه صید آبزیان بی¬قصد و غرض صورت نمی¬گیرد، امّا مصرف آن¬ها به حساب نیازهای انسانی متفاوت است. بهره¬برداری غذایی و نیز استفاده¬ها
ی زینتی ـ زینت¬های آرایشی و نگه¬داری آن¬ها در آکواریوم ـ ، تفریحی، ورزشی، اقتصادی، صنعتی، آزمایشگاهی و دارویی از مصارف عقلایی آبزیان شمرده می¬شود که بسیار قابل توجه بوده و باید در جای خود بررسی گردد. در این نوشتار گذری کوتاه بر این مباحث داریم:
استفاده زینتی
با این¬که انسان¬ها دارای سلیقه¬های گوناگون می¬باشند، امّا در به¬کارگیری اشیای مختلف زینتی سازگارند. آبزیان یکی از منابع مهمّ دست¬یابی به تزیینات به شمار می¬آیند که گاه با انجام تغییرات ساده یا پیچیده، طراوت بخش فضای زندگی هستند. دو کفه¬ای¬ها و حلزون¬های دریایی به خوبی دارای این اثرند. برخی حلزون¬ها به عنوان دکمه¬های زینتی برای لباس استفاده می¬شوند و گونه¬هایی از صدف¬ها و مرواریدها در جواهرسازی کاربرد دارند.
فقه اسلام نه تنها این امور را نهی نمی¬کند، بلکه نسبت به مصرف صحیح و اصولی آن تشویق می¬نماید؛ چرا که کشش و گرایش انسان به زیبایی ودیعه¬ی الهی و جزو ارزش¬ها به شمار می¬آید.
همچنان که صاحب تفسیر گران¬سنگ المیزان در ذیل آیه¬ی شریفه¬ی: (;. وَتَسْتَخْرِجوُا مِنْهُ حِلْیَهً تَلْبَسُونَهَا;)([1]) می¬فرماید: مقصود از استخراج زینت برای پوشیدن لؤلؤ و مرجانی است که از دریا گرفته می¬شود و زنان خود را با آن می¬آرایند.([2])
استفاده تفریحی
نگه¬داری آبزیان در آکواریوم و کلکسیون¬ها از جمله استفاده¬های تفریحی مجاز است. صید ورزشی نیز از اقسام استفاده تفریحی می-باشد.
آبزیان یکی از منابع عمده¬ی اقتصاد بعضی کشورها به حساب می¬آیند. درآمد ارزی حاصل از صید، فروش و صادرات این نعمت¬های الهی می¬تواند به عنوان یکی از شاخص¬های رشد ارز و نیز اشتغال زایی شمرده شود.
قواعد عمومی قراردادها مانند وجود شرایط کافی برای طرفین قرارداد؛ همچون قصد
، اختیار، بلوغ و نیز قواعد عمومی کالای مورد معامله از جمله؛ معلوم بودن کالا و قابلیت تسلیم آن و ; که در فقه معاملات آمده است باید رعایت شود. ازاین¬رو می¬توان گفت: بهره¬مندی عقلایی و شرعی¬خواه در زمینه خرید و فروش و تجارت یا دیگر کاربردهای اقتصادی بلامانع است.
استفاده صنعتی
استفاده از آبزیان در امور صنعتی و آزمایشگاهی تا آن¬جا که مغایر قواعد عمومی فقه آبزیان نباشد، بدون اشکال است. می¬توان از روغن ماهی¬ و بعضی سموم آبزیان برای درمان بیماری¬ها استفاده نمود. استفاده¬ی درمانی از فرآورده¬های ماهی بدون فلس با اجازه-ی مجتهد جامع الشرایط و به تشخیص پزشک متعهد در شرایط اضطراری نیز یکی از موضوعات روز است که در نوشتارهای بعدی به این گونه مصارف می¬پردازیم. این مقاله نگاهی به بررسی استفاده تغذیه¬ای به عنوان مشهورترین مصرف دارد.
استفاده تغذیه¬ای
توجه عموم انسان¬ها در طول تاریخ به آبزیان نگاه تغذیه¬ای بوده است. امروز نیز این موضوع بخش عمده¬ای از مطالعات و پژوهش-های علمی را به خود اختصاص داده است.
تغذیه از ماهی
ماهی مشهورترین نوع از اقسام آبزیان به شمار می¬آید. کشور ما با داشتن آب¬های شمال و جنوب امکان دسترسی به این نعمت الهی را بسیار آسان کرده است. با این وجود نوع ماهی¬ها به حسب دریا متفاوت¬اند:
1 ماهی¬های دریای خزر (حوزه¬ی جنوبی دریای خزر؛ بخش آب¬های ایران).
2 ماهی¬های خلیج فارس و دریای عمان.
براساس برخی پژوهش¬ها تا کنون حدود 100 گونه ماهی در جنوب دریای خزر یافت شده است.([3]) از انواع ماهی¬های خلیج فارس و دریای عمان نیز تا کنون 380 گونه شناسایی گردیده است.([4])
تغذیه از غیر ماهی¬
خوردن آبزیان غیر از ماهی و میگو در فقه ما حرام است و بر این مطلب ادعا
ی اجماع شده است. در برخی از روایات نیز این حکم آمده است. از آن¬جمله در روایت موثق عمار از امام صادق(علیه السلام) نسبت به حیوان دریایی به نام ربیثا پرسش شد. امام7 فرمود: ای عمار ما آن را از ماهی¬ها نمی¬دانیم.([5]) تعلیل به این¬که حیوان نام برده از ماهی¬ها نیست؛ نشان دهنده این است که از حیوانات دریایی فقط ماهی قابلیت خوراکی برای انسان را دارد.
همچنین درباره¬ی برخی از آبزیان تصریح به حرمت تغذیه شده است، مانند: گوشت صدف¬های دریایی یا رودخانه¬ای و همچنین گوشت قورباغه، خرچنگ و لاک پشت.
شیخ کلینی1 با سند از امام کاظم7 نقل کرد که حضرت فرمود: لایحلّ أکل الجرّی، ولا السلحفاه، ولا السرطان. قال: و سألته عن اللحم الذی یکون فی أصداف البحر والفرات، أیؤکل؟ قال: ذلک لحم الضفادع، لایحلّ أکله؛ خوردن ماهی جری (از ماهی¬های بی فلس)، لاک پشت و خرچنگ حلال نیست. راوی از خوردن گوشت درون صدف¬های دریایی و رودخانه¬ای ¬پرسید، امام7 ¬فرمود: حکم آن¬ها حکم گوشت قورباغه را دارد و حلال نیست.([6])
خوردن مارهای آبزی نیز تحریم گردیده است و دلیل آن اطلاق روایتی از امام صادق(علیه السلام) است که فرمود: لایؤکل من الحیّات شیء.([7])
مصرف ماهی از نگاه قرآن و روایات
ماهی از جمله غذاهای قدیمی بشر است.
آیه¬ی شریفه¬ی: (وَهُوَ الَّذی سَخَّرَالْبَحْرَ لِتَأکُلوُا مِنْهُ لَحْماً طَرِیّاً وَتَسْتَخْرِجُوا مِنْهُ حِلْیَهً تَلْبَسُونَهَا وَتَری الْفُلْکَ مَوَاخِرَ فِیهِ وَلِتَبْغُوا مِن فَضْلِهِ وَلَعلَّکُمْ تَشْکُرُون)([8]) که به آیه¬ی شیلاتی مشهور است، اشاره به گوشت تازه¬ی ماهی دارد. علامه بزرگوار طباطبایی1 می-فرماید: ; مقصود از خوردن گوشت تازه از دریا، خوردن گوشت ماهی است که از دریا صید می¬شود.([9])
خوردن ماهی در روایات نیز مورد تأکید است. امام کاظم7 فرمود: بر شما باد به خوردن ماهی؛ چرا که اگر آن را بدون نان بخوری برای تو کافی است و اگر همراه نان بخوری بر تو غذایی دلنشین است.([10])
هرگاه رسول خدا9 ماهی میل می¬کرد، می¬فرمود: اللّهم بارک لنا فیه و أبدلنا به خیراً منه.([11])
البته مباحث فقهی صید و نیز شرایط ماهی مورد استفاده در تغذیه و دیگر مصارف مورد بحث در کتاب¬های فقهی آمده است.
در روایات بر حرمت استفاده خوراکی از ماهی بدون فلس مانند: مار ماهی اشاره شده است.
در برخی روایات نیز خوردن آن دسته از ماهیانی که دارای فلس بوده، ولی به دلایلی، هنگام صید، فاقد فلس شوند، جایز شمرده شده است. در روایت صحیح از حمّاد بن عثمان از امام صادق(علیه السلام) نسبت به خوردن ماهی سؤال ¬شد، امام7 ¬فرمود: آنچه که فلس داشته باشد، خوردنش جایز است.
حمّاد از ماهی کنعت پرسش می¬نماید. امام7 می¬فرماید: خوردنش جایز است. حمّاد می¬گوید: کنعت ماهی بدون فلس است. امام7 می¬فرماید: بلی و لکنّه
ا حوت سیئه الخلق تحتکّ بکل شی فاذا نظرت فی أصل أذنها وجدت لها قشر.([12])
بلی، و امّا کنعت ماهی بد خُلقی است که خودش را به هر چیزی می¬زند (و در نتیجه پولک¬هایش می¬ریزد)؛ اگر به کنار گوشش نگاه کنی در آن فلس¬هایی می¬بینی.
میگو را نیز از جنس ماهی فلس¬دار می¬دانند.
امام خمینی (ره) در مسأله سوم از کتاب اطعمه و اشربه می¬فرماید: الإربیان المسمی فی لسان اهل هذا الزمان بالروبیان من جنس السمک الذی له فلس فیجوز أکله.([13])
چند نکته
1 مراد از فلس آن چیزی است که در عرف به آن پولک گفته می¬شود. چنانچه عرف گونه¬هایی از ماهی¬ها را بدون فلس بداند، استفاده غذایی از آن ماهی جایز نیست. از این نظر ماهی¬ها را می¬توان به سه دسته تقسیم کرد:
الف. ماهی¬های دارای فلس دایم.
ب. ماهی¬های دارای فلس غیر دایم.
ج. ماهی¬های بدون فلس.
2 حکم تخم ماهی و هرگونه فراورده¬های غذایی تابع همان ماهی است؛ پس اگر خوردن گوشت آن ماهی حلال باشد، استفاده¬های غذایی دیگر از آن نیز جایز است، وگرنه جایز نمی¬باشد. این حکم در بین فقها مشهور است. محقق حلی1 در شرایع می¬گوید: و بیض السمک المحلّل حلال و کذا بیض المحرّم حرام.([14])
3 چنانچه در شکم ماهی صید شده، ماهی دیگری باشد، در صورتی که آن ماهی از انواع حلال باشد، خوردنش اشکال ندارد. سکونی از امام صادق(علیه السلام) روایت نمود که از امیرالمؤمنین(علیه السلام) درباره¬ی ماهی که درون شکم ماهی دیگر است، سؤال شد. حضرت فرمود: هر دو را بخور.([15])
5 . خوردن ماهی زنده، به نظر برخی از فقها جایز است، از نظر بعضی فقها نیز احتیاط در مصرف آمده است. مگر در مقام درمان و ضرورت که اشکالی ندارد.
ویژگی¬های تغذیه با ماهی
1 پروتئین غذاهای دریایی ارزش بالایی دارد و دارای کلیه اسیدهای آمینه مورد نیاز بدن برای رشد و نمو می¬باشد.ن آن ماهی از انواع آن ماه
2 ماهی با دارا بودن 19% پروتئین و جذب 99% از این میزان و نیز وجود چربی¬ها و اسید آمینه¬های ضروری بدن و ویتامین¬ها و مواد معدنی مهم، دارای ارزش
بسیار بالای غذایی است.
3 برای درمان ناراحتی¬های گوارشی و عروقی مؤثر است. از گذشته¬های دور پزشکان بیشتر کشورها از جمله روسیه به جای تجویز دارو بیماران خود را به خوردن ماهی تشویق می¬کردند؛ زیرا داروهای شیمیایی دارای عوارض جانبی است و مصرف زیاد و طولانی آن باعث بروز ناهنجاری و ناراحتی¬های دیگر می¬گردد.
4 در مقایسه با سایر انواع گوشت¬ها، گوشت ماهی بافت پیوندی کمتری دارد. از این¬رو می¬توان گفت که تقریباً همه گوشت ماهی مصرف شده جذب بدن می¬گردد. به همین دلیل برای درمان بسیاری از ناراحتی¬ها خوردن گوشت ماهی توصیه می¬شود.
5 . بسیاری از غذاهای پر ارزش¬ دارای موادی هستند که ممکن است خوردن آن¬ها چندان نافع نباشد. بیشتر غذاهای جانوری از نظر پروتئین کامل هستند، و همه اسیدهای آمینه مورد نیاز بدن را دارا می¬باشند. ولی غذاهای دریایی از این نظر اهمیت بسیاری دارن
د، چون علاوه بر تأمین پروتئین مورد نیاز بدن دارای بسیاری از انواع مواد معدنی و ویتامین¬ها، به ویژه ویتامین ب 12 است. بدیهی است اگر این غذاها تؤام با سبزیجات مصرف گردد، ارزش غذایی آن افزون خواهد شد.
6 . گوشت، تخم و جگر ماهی دارای پروتئین، چربی و مواد معدنی بسیار مفید در سلامت انسان است.
7 پروتئین ماهی از نوع پروتئین سفید است و هضم آن در معده به راحتی انجام می¬شود. از این¬رو به کسانی که مبتلا به زخم یا ورم معده هستند خوردن گوشت ماهی توصیه می¬شود؛ زیرا هیچ¬گونه درد و ناراحتی در معده ایجاد نمی¬کند.
8 . چربی ماهی نیز از جمله چربی¬های اشباع نشده به شمار می¬آید و دارای دو نوع اسید چرب لینولینگ و لینولئیک می¬باشد که به علت پایین بودن درجه ذوب هیچ¬گاه در خون و دیگر قسمت¬های بدن ذخیره نمی¬شود، بلکه جذب بدن می¬گردد. کسانی که دارای چربی خون هستند، مولکول¬های چربی ماهی قادر است تا مولکول¬های چربی موجود در خون و نیز چربی¬های رسوبی جداره-ی رگ¬ها را وارد عمل سوخت و ساز نماید و با این گردش زمینه¬ی کاهش چربی خون را فراهم کند.
9 گوشت¬ ماهی دارای امگا 3 و امگا 6 می¬باشد که امگا 3 برای درمان ناراحتی¬های قلب و عروق بسیار مفید است و امگا 6 نقش مؤثری در شادابی پوست بدن و نشاط انسان دارد. خاویار نیز سرشار از امگا 3 و امگا 6 و اسیدهای چرب اشباع نشده، می¬باشد.
10 چربی امگا 3 موجود در گوشت ماهی در پیش¬گیری سکته مغزی و لخته شدن خون در عروق چشم و مغز و سایر اندام نقش مهمی دارد.
11 امگا 3 سبب کاهش میزان تری گلیسریدها نیز می¬گردد.
12 چربی امگا 3 به علت اثر بر روی پروستاگلاندین سبب کاهش فشار خون می¬شود.
13 ماده امگا 3 یک اسید چرب است که نقش عمده¬ای در جلوگیری از آرتریت¬ها (تورم مفاصل) دارد.
14 چربی امگا 3 نقش ضد سرطان دارد؛ شاید به همین دلیل زنان اسکیمو به ندرت مبتلا به سرطان سینه می¬شوند.
15 گوشت ماهی¬ها محتوی انواع متعدد و مقادیر مناسب ویتامین¬ها و مواد معدنی است و چربی ـ کلسترول ـ آن بسیار کم می-باشد.
هرچه در رژیم غذایی روزانه، ماهی و سایر آبزیان بیشتر جایگزین شود؛ سلامت و فراغت از بیماری¬های گوناگون ارمغان زندگی خواهد بود.
16 وجود فسفر در مغز ماهی و میگو در رشد مغز و ازدیاد شیارهای
مغزی بسیار مؤثر بوده و سبب بالا رفتن ضریب هوشی کودکان می¬شود. ید نیز برای رشد و نمو کودکان مفید است. به همین دلیل باید خانم¬های باردار ماهی را در طول دوران بارداری به عنوان غذای اصلی استفاده نمایند.
البته در مصرف ماهی اعم از پرورشی و دریایی باید این نکته بسیار مهم مورد توجه قرار گیرد که از مصرف و تغذیه پوست ماهی خودداری شود؛ زیرا پوست ماهی با داروهای شیمیایی ضد عفونی کننده¬ی آب و نیز میکروب¬های موجود در آب تماس یافته و احتمال آلودگی آن زیاد است؛ از این¬رو بهتر است که پوست ماهی مورد استفاده قرار نگیرد.
پیام¬های کوتاه
° ماهی هدیه¬ی الهی است، آن را از کودکان خود دریغ ننمایم.
° با مصرف ماهی سلامتی را به خانواده خود هدیه کنید.
° مصرف آبزیان باعث کاهش درصد سکته¬های قلبی می¬شود.
° با مصرف ماهی، کودکانی سالم¬تر، شاداب¬تر و باهوش¬تر خواهید داشت.
° تناسب اندام، سلامتی جسم و ; با مصرف ماهی نسبت دارد.
° مصرف دو وعده ماهی در هفته موجب تقویت هوش و ذکاوت فرزندان ما می¬گردد.
° با مصرف ماهی بدن خود را در مقابل افزایش رسوب کلسترول بیمه نمایید.
° گوشت ماهی حاوی 13 نوع ویتامین ضروری برای بدن است.
° مصرف ماهی از بروز افسردگی جلوگیری می¬کند.
° طراوت و شادابی روحی و جسمی با مصرف آبزیان نسبت دارد.
° مصرف ماهی موجب طول عمر بیشتر می¬شود.
° ویتامین موجود در گوشت ماهی موجب تقویت قوه¬ی بینایی می¬گردد.
° با مصرف مرتب گوش ماهی خطر ابتلا به بیماری گواتر و آسم کاهش می¬یابد.
° سلامتی بدون پزشک با مصرف ماهی میسر است.
° مصرف ماهی در سلامتی دندان¬ها مؤثر است.
° با مصرف ماهی از پیری زودرس جلوگیری کنید.
° ماهی فقط غذا نیست، دوا نیز هست.([16])
نوشتار دیگر را به بررسی راه¬های مصرف دارویی و زینتی آبزیان اختصاص می¬دهیم.
——————————————————————————–
پی¬نوشت:
[1]. النّحل (16) : 14
[2]. علامه طباطبایی1، تفسیر المیزان، ج 12، ص 318، ذیل آیه.
[3]. نادری جلودار، اطلس ماهیان حوزه جنوبی دریای خزر، مؤسسه تحقیقاتی شیلات.
[4]. دهقانی پشت رودی، اطلس ماهیان خلیج فارس و دریای عمان، انتشارات سازمان تحقیقاتی و آموزشی شیلات ایران.
[5]. شیخ حر عاملی1، وسائل الشیعه، ج 24، ص 140، ح 4
[6] . وسائل الشیعه، ج 24، ص 146، ح 1
[7] . همان، ج 24، ص 147
[8] . النحل (16) : 14
[9] . علامه طباطبایی1، تفسیرالمیزان، ج 12، ذیل آیه.
[10]. وسائل الشیعه، ج 25، ص 74
[11] . همان، ج 25، ص 74
[12] . همان، ج 24، ص 137
[13]. امام خمینی (ره)، تحریر الوسیله، ج 2، ص 126
[14]. شرایع الاسلام.
[15]. وسائل الشیعه، ج 24، ص 6 8 ، ح 2
[16]. سایت شیلات ایران.
کلمات کلیدی:
پروژه دانشجویی مقاله تقوا با pdf دارای 17 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است
فایل ورد پروژه دانشجویی مقاله تقوا با pdf کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.
این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است
توجه : در صورت مشاهده بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی پروژه دانشجویی مقاله تقوا با pdf ،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد
تقوا
کلمهی تقوا از مادهی «وقی» است که به معنای حفظ و صیانت و نگهداری است در ترجمههای فارسی اگر این کلمه به صورت اسمی استعمال شود به پرهیزگاری ترجمه می شود مثلا در ترجمهی «هدی للمتقین» گفته می شود: هدایت است برای پرهیزکاران. و اگر به صورت فعلی استعمال شود خصوصا اگر فعل امر باشد به معنای خوف و ترس ترجمه می شود
مثلا در ترجمه اتقوا… گفته می شود از خدا بترسید. بنابراین ترجمهی صحیح کلمه تقوا «خود نگهداری» است که همان ضبط نفس است و متقین یعنی خودنگهداران راغب درکتاب مفردات القرآن می گوید: وقایه عبارت است از محافظت یک چیزی از هر چه که به او زیان می رساند و تقوا یعنی نفس را در وقایه نگهداشتن. بنابراین تقوا به معنای عام کلمه لازمه زندگی هر فردی
است که می خواهد انسان باشد و تحت فرمان عقل زندگی کند و از اصول معینی پیروی نماید. تقوای دینی و الهی یعنی اینکه انسان خود را آنچه از نظر دین و اصولی که دین در زندگی معین کرده خطا و گناه و پلیدی و زشتی شناخته شده، حفظ و صیانت کند و مرتکب آنها نشود. حفظ و صیانت خود از گناه که نامش تقواست به دو شکل و دو صورت ممکن است صورت
بگیرد به تعبیر دیگر دو نوع تقوا می توانیم داشته باشیم: تقوایی که ضعف است و تقوایی که قدرت است. نوع اول اینکه انسان برای اینکه خود را از آلودگیهای معاصی حفظ کند از موجبات آنها فرار کند و خود را همیشه از محیط گناه دور نگه
دارد. نوع دوم اینکه در روح خود حالت و قوتی به وجود میآورد که به او مصونیت روحی و اخلاقی میدهد که اگر فرضاً در محیطی قرار بگیرد که وسایل و موجبات گناه و معصیت فراهم باشد آن حالت و ملکهی روحی او را حفظ می کند و مانع می شود که آلودگی پیدا کند. لازمهی اینکه انسانی حیات عقلی و انسانی داشته باشد این است که تابع اصول معینی باشد و لازمه ی اینکه انسان از اصول معینی پیروی کند این است که از اموری که با هوا و هوس او موافق است ولی با هدف و اصول زندگانی او منافات دارد پرهیز کند ولی لازمهی همهی اینها این نیست که انسان اجتناب کاری از محیط و اجتماع را پیشه
سازد. راه بهتر و عالیتر این است که انسان در روح خود ملکه و حالت مصونیتی ایجاد کند که آن حالت حافظ و نگهدار او باشد. تقوا و اثر بزرگ دارد: یکی روشن بینی و بصیرت است که در آیه ی 29 از سوره ی انفال می فرماید: ان تتقوا … یجعل لکم فرقانا یعنی اگر تقوای الهی داشته باشید خداوند برای شما مایه تمیز و تشخیص می دهد دیگری حل شدن مشکلات و آسان شدن کارها و بیرون آمدن از تنگناها و مصادیق است که در سوره ی طلاق آیه ی 4 میفرماید و من یتقا… یجعل که
مخرجاً یعنی هر کس که تقوای الهی داشته باشد خداوند یک نوع آسانی در کار او قرار می دهد.
تقوا، آثار تقوا و ویژگیهای متقیان
معنای تقوا:
تقوا از ریشهی «وقی-یقی» به معنی پرهیز و نگهداشتن است. از حضرت عمر نقل شده است که تقوا را چنین تعریف کرده: همان طور که فرد پا برهنه در بیابان پر از خار و سنگلاخ با احتیاط قدم بر میدارد و سعی میکند قدم در جایی نهد که سنگ و خار نباشد و بدین طریق پای خود را از زخمی شدن مصون میدارد، تقوا در مسائل دینی هم یعنی احتیاط کردن در رعایت حدود و مرزهای شرعی برای مصون ماندن از پیامد بد عدم رعایت حدود شریعت.
بخاری و مسلم از ابی عبدالله النعمان روایت کردهاند که پیامبر فرمود:”إنَّ الحلال بینٌ و إنَّ الحرام بینٌ و بَینَهُماأُمورٌ مُشتَبِهاتٌ لایعلَمهُنَّ کثیرٌ مِن الناسِ فَمَنِ اتقی الشبهاتِ فقَدِ استبرأَ لِدینه وعِرضه و مَن وَقَعَ فی الشُبُهاتِ وَقَعَ فی اْلحَرامِ کالرّاعی یرعی حولَ الحِمی یوشِکُ أَن یرتَعَ فیه، أَلا و إِنَّ لِکُلِّ مَلِکٍ حِمی وَ إِنَّ حِمَی اللهِ محارمُهُ.أَلا و إنَّ فی الجسَدِ مُضغهٌ إِذا صَلُحَت، صَلَحَ الْجَسَدُ کُلُّهُ وَ إِذا فَسَدَت، فَسَدَ الجسدُ کُلُهُ ألا وَهِی القَلبُ”. یعنی: «به راستی که حلال روشن است و حرام نیز روشن است
و در میان حلال و حرام کارهایی هست که به جهاتی به حلال یا حرام شباهت دارد و این کارهای مشبوه را بسیاری از مردم نمیدانند، پس کسی که خود را از شبهات نگه دارد، دین و ناموس خود را حفظ کرده است و کسی که در شبههها بیفتد و از آنها پرهیزنکند، در حرام میافتد، مانند شبانی که شتران خود را در اطراف چراگاه برای چراه آزاد میگذارد و در این حال به چرا کردن در قرق نزدیک میشود، آگاه باشید که برای هر پادشاهی قرق خاصی است که به خود اختصاص داده و بدانید که منطقهی ممنوعهی خداوند محرمات او هستند بیشک در بدن آدمی پارچه گوشتی هست که اگر اصلاح شد همهی بدن به صلاح میگراید و اگر فاسد شد همهی بدن فاسد میگردد، بدانید که آن قلب آدمی است.» پس آنچه باعث تقوا یعنی پرهیز و دوری از دایرهی حرام میشود، همان پرهیز کردن از مشتبهات و حدود مرزی بین حلال و حرام است.
نوعی ترس و خداپروایی نیز در معنای تقوا لحاظ شده است و آن ترس از خروج از مسیر بندگی و اطاعت از حق است چون فرد در این صورت خود را خسارتدیده میداند و از عواقب مسیری که انتخاب نموده بیمناک است.
در تعریفی دقیقتر میتوان گفت: که تقوا فراست و بصیرتی است که انسان با برخورداری از آن خود را برتر از آن میداند که مرتکب گفتار و یا رفتار و حتی افکاری گردد که از شأن انسانی وی بکاهد. بر این اساس تقوا نوعی خودکنترلی آگاهانه است.
واژهی تقوا در قرآن:
این واژه و مشتقاتش در قرآن بیش از 230بار تکرار شده است که در 54 بار آن مستقیما از واژه “إتقوا الله” یعنی پروای خدا را داشته باشید، استفاده شده است درآیهی197بقره بهترین توشه را توشهی تقوا معرفی میکند: وَتَزَوَّدُواْ فَإِنَّ خَیْرَ الزَّادِ التَّقْوَی وَاتَّقُونِ یأُوْلِی الأَلْبَابِ و در آیهی 26 سورهی اعراف بهترین لباس را جامهی تقوا معرفی میکند «وَلِبَاسُ التَّقْوَی ذلِکَ خَیْرٌ»
قرآن میگوید دعوت پیامبران از جمله نوح، هود، صالح، لوط، شعیب و الیاس از قومشان به تقوا بوده است و همگی قوم خویش را اینگونه خطاب کردهاند که: «أَلاَ تَتَّقُون؟» مجموعاً قرآن در آیاتی متعدد به اقسام تقوشی فردی، خانوادگی، اجتماعی، اقتصادی و سیاسی اشاراتی دارد.
مراحل و مراتب تقوا:
قرآن تقوا را در دو مرتبهی نازل و عالی مطرح کرده است. در مرتبهی نازل آن میفرماید: «فَاتَّقُوا اللَّهَ مَا اسْتَطَعْتُمْ» (پس تا [حدّی] که میتوانید از خداوند پروا بدارید) و در مرتبهی عالی تقوا میفرماید: «یا أَیهَا الَّذِینَ آمَنُوا اتَّقُوا اللَّهَ حَقَّ تُقَاتِهِ;» (ای مؤمنان، از خداوند چنان که سزاوار پروای اوست پروا بدارید). حال که تقوا پرهیز از محرمات و منهیات است لذا باید به حدود و ثغور دین یعنی شریعت الهی واقف بود از حرامها و منکرات دوری کنیم و واجبات و مستحبات را انجام دهیم و در انجام امور مباح اولویات را در نظر گیریم. حضرت عمر در رابطه با پرهیز از برخی از امور نادرست میفرماید: «مَن تَرکَ فضولُ الکلام مُنِحَ
الحِکمهََ وَمَن تَرکَ فضول َالنَظرِ مُنِحَ خُشوعَ القَلبِ و مَن تَرکَ فضولَ الطّعامِ مُنِحَ لِذَّهَ العبادهِ و مَن تَرکَ فُضولَ الضَّحِکَ مُنِحَ الهیبهَ و مَن تَرَکَ الْمِزاحَ مُنِحَ الْبَهاءَ و مَن تَرَکَ حُبَّ الدنیا مُنِحَ حُبَّ الآخرهِ و مَن تَرکَ الإشتغال بعُیوبِ غیرهِ مُنِحَ الإصلاحَ لِعیوبِ نَفسهِ و مَن تَرکَ التجَسُّسَ فی کیفیهِ الله تَعالی مُنِحَ البراءَهَ مِن النفاقِ.» یعنی: «هر کس که از پرحرفی بپرهیزد به او حکمت بخشیده میشود و هرکس که از نظر کردن بپرهیزد به او خشوع قلب بخشیده میشود و هر کس که از پرخوری بپرهیزد از لذت عبادت بهرهمند میگردد و هر کس که از زیاد خندیدن بپرهیزد، از هیبت و بزرگی برخوردار میگردد و هر کس که از شوخی و
مزاح (بیمورد) بپرهیزد، قدر و قیمت مییابد و هرکس که محبت دنیا را ترک کند، حب آخرت را مییابد و هرکس که از بیان عیب دیگران بپرهیزد، توفیق اصلاح عیبهای خود را مییابد و هرکس که از جستجوی کیفیت ذات باری تعالی کوتاه بیاید، از نفاق و دورویی دور میشود.»
آثار تقوا و نقش آن در زندگی دنیا و آخرت:
الف ) آثار اخروی تقوا:
1) کسب پاداش عظیم اخروی: «وَإِنْ تُؤْمِنُوا وَتَتَّقُوا فَلَکُمْ أَجْرٌ عَظِیمٌ» (و اگر ایمان آورید و پروا بدارید، پاداشی بزرگ خواهید داشت.)
2) مورد عفو و بخشش خداوند قرار گرفتن: «یا أَیهَا الَّذِینَ آمَنُوا إِنْ تَتًَقوا اللهَ یجْعَل لًَکمْ فرقاناً وَیکَفًِر عَنْکُمْ سَیئاتِکُم وَیغْفِرْ لَکُمْ وَاللهُ ذوالْفَضْلِ الْعَظیم» (ای کسانی که ایمان آوردهاید! اگر تقوای خدا را پیشه کنید شما را معیارِ جدا کنندهی حق از باطل دهد، و گناهانتان را از شما میزداید، و شما را میآمرزد، و خدا صاحب فضلِ بزرگ است.)
3) شمول محبت خداوند شدن: «بَلَی مَنْ أَوْفَی بِعَهْدِهِ وَاتَّقَی فَإِنَّ اللَّهَ یحِبُّ الْمُتَّقِینَ» (آری! هر کس به پیمان خود وفا کند و تقوا پیشه نماید، پس بیگمان خدا تقوا پیشهگان را دوست میدارد.)
4) بهرهمند شدن از بهشت جاودان خداوند: «لَکِنْ الَّذِینَ اتَّقَوْا رَبَّهُمْ لَهُمْ جَنَّاتٌ تَجْرِی مِنْ تَحْتِهَا الأَنْهَارُ خَالِدِینَ فِیهَا نُزُلاً مِنْ عِنْدِ اللَّهِ وَمَا عِنْدَ اللَّهِ خَیرٌ لِلأَبْرَارِ» (ولی کسانی که از پروردگارشان پروا داشتهاند، آنان باغهایی دارند که جویباران از فرودست آن روان است، به عنوان پیشکشی از نزد خدا جاودانه در آنجا جای خواهند داشت. و آنچه به نزد خداست، برای نیکوکاران بهتر است.)
ب) آثار دنیوی تقوا:
1) کمک به توسعه پایدار جامعه: در گذشته در جواب این سؤال که توسعه پایدار یک جامعه به چه چیزی بستگی دارد دیدگاههای متفاوتی ابراز شده است. برخی نیروی انسانی را عامل توسعهی پایدار تلقی کردند. آمریکاییان میزان درآمد را عامل توسعه دانستند، سویسیها ثروت را عامل توسعه دانستند و لذا ترجیح دادند پول دنیا را جمع کنند، اکنون دنیا و مدیریتهای اجتماعی هیچ کدام از این موارد را عامل توسعه پایدار نمیداند زیرا با بروز حادثهای در یک کشور نظام اقتصادی آن کشور متزلزل میشود و لذا اکنون سازمان ملل اعلام کرده که محور توسعه پایدار جوامع، انسان سالم است. سازمان ملل یک گروه اقتصاددان دانشگاه «هاروارد» را به رهبری «ساکس» با دو هزار نفر موظف کرد که ثابت کنند چه چیزی محور توسعه پایدار است. این گروه ثابت کردند که اگر سرمایهگذاری در سلامت انجام گیرد درآمد اقتصادیاش از هرنوع سرمایهگذاری دیگری بالاتر است و لذا انسان سالم محور توسعه است. هر جامعهای که جمعیت انسانهای سالمش بیشتر باشد به همان اندازه توسعهیافتهتر است.
اما باید پرسید که انسان سالم به چه کسی گفته میشود؟ آیا کسی را که فقط از سلامت جسمی برخوردار است میتوان انسان سالم دانست ؟ و آیا بدون برخورداری از سلامت روان میتوان کسی را سالم دانست؟ ضربالمثلی هست که میگوید: عقل سالم در بدن سالم است. این ضربالمثل از لحاظ علمی مردود است سازمان بهداشت جهانی آن را نپذیرفته است. چه بسا کسانی که از سلامت بدنی برخوردار نیستند مثلاً پایشان شکسته است یا فلج شدهاند یا از دیابت رنج میبرند و یا اتفاقی دیگری برایشان افتاده است اما از عقل سالمی برخورداراند؛ چون روان سالمی دارند. لذا باید گفت: عقل سالم در انسان سالم است. سلامت انسان افزون بر سلامت بدنی، سلامت روانی، معنوی و اجتماعی را هم شامل میشود. کسی را که با بدرفتاری در خانواده حقوق اعضای خانواده را پایمال میکند یا در جامعه با نادیده گرفتن قوانین اجتماعی حقوق افراد جامعه را له میکند، سرمایهداری که فقط به فکر افزایش ثروت خود است و به دستگیری مستمندان نمیاندیشد و فقیری که برای رفع فقر خود جز به گدایی نمیاندیشد و ; را نمیتوان انسانهایی سالم تلقی کرد.
از طرفی دیگر توسعهی برون بدون توسعهی درون فایدهی چندانی ندارد. توسعهی اقتصادی، سیاسی و حتی علمی اگر همراه توسعهی درون نباشد میتواند عواقب جبرانناپذیری را به دنبال داشته باشد زیرا اعمال بیرونی انسان تراوش درون او هستند و به قول پیامبر (ص): «أَلا و إنَّ فی الجسد مضغهٌ اذا صَلُحَت، صَلُحَ الجسدُ کُلُّهُ و إذا فَسَدَت، فَسَد الجسدُ کُلُّهُ،أَلا وهی القلبُ».
بزرگترین عامل توسعهی درون هم تقوا است. تقوا عامل ایجاد روانی سالم و روان سالم منجر به شکل گرفتن انسان سالم میشود و جامعهی سالم هم از انسانهای سالم تشکیل میشود و جامعهی سالم متشکل از انسانهای سالم را میتوان توسعهیافته دانست.
2) برخورداری از انواع برکات زمینی و آسمانی: « وَلَوْ أَنَّ أَهْلَ الْقُرَی آمَنُوا وَاتَّقَوْا لَفَتَحْنَا عَلَیهِمْ بَرَکَاتٍ مِنَ السَّمَاءِ وَالْأَرْضِ» (و اگر اهل شهرها ایمان آورده و تقوا پیشه میکردند، بیگمان [درهای] برکاتی از آسمان و زمین را به روی آنان میگشودیم.)
3) نجات از تنگنا و مشکلات و کسب روزی بیحساب: «وَمَنْ یتَّقِ اللَّهَ یجْعَلْ لَهُ مَخْرَجًا وَیرْزُقْهُ مِنْ حَیثُ لَا یحْتَسِبُ;» (و هرکس تقوای خدا را پیشه کند [خدا] برای او راه خروجی [از گرفتاریها] قرار میدهد. و از جایی که گمان نمیبرد به او روزی میرساند).
4) قدرت تشخیص و بصیرت آدمی افزایش مییابد:«یا أَیهَا الَّذِینَ آمَنُوا إِنْ تَتَّقُوا اللَّهَ یجْعَلْ لَکُمْ فُرْقَانًا» (ای کسانی که ایمان آوردهاید! اگر تقوای خدا را پیشه کنید شما را معیارِ جدا کنندهی حق از باطل دهد، و گناهانتان را از شما میزداید.)
انسان متقی نه تنها حق را از باطل و درست را از نادرست تشخیص میدهد بلکه اولویتها را هم درک میکند، خوب را از خوبتر و بد را از بدتر باز میشناسد.
5) انسان متقی شجاعت دارد و جز خدا از کسی یا چیزی ترس به دل راه نمیدهد. از پیامبر (ص) پرسیدند: «أی جهادٍ افضلُ؟ فقال:کلمهُ حقٍ عندَ سلطانٍ جائرٍ» «یعنی: کدام نوع جهاد از همه برتر است؟ فرمود: سخنی حق در مقابل پادشاه ستمگری». لذا پرهیزکار همیشه حقگراست.
و شجاعت و شهامت گفتن حق را دارد. ولو اینکه علیه خودش باشد.
6) متقی در برابر مصائب و مشکلات زندگی ثابت قدم و صابر است و هنگام هجوم مشکلات خود را نمیبازد و با کمال متانت با آنها مواجه میشود. « وَالصَّابِرِینَ فِی الْبَأْسَاءِ وَالضَّرَّاءِ وَحِینَ الْبَأْسِ أُولَئِکَ الَّذِینَ صَدَقُوا وَأُولَئِکَ هُمُ الْمُتَّقُونَ» (شکیبایان در برابر تنگدستی و زیان، و به هنگام کارزار؛ اینانند کسانی که راست گفتهاند، و اینان همان تقوا پیشهگانند.)
7) متقی نه از گذشتهی خود ترس دارد و نه نگران آیندهی خویش است.« فَمَنِ اتَّقَی وَأَصْلَحَ فَلَا خَوْفٌ عَلَیهِمْ وَلَا هُمْ یحْزَنُونَ» (هرکس تقوا پیشه کند و به اصلاح [امور] بپردازد نه بیمی بر آنها خواهد بود و نه ایشان اندوهگین میشوند.) و لذا در اوج آرامش روح و روان به سر میبرند و به کمترین میزان از مشکلات و بیماریهای روانی گرفتار است.
ویژگی متقیان:
بر اساس آیات 136-133 آل عمران:
1) خداوند در این آیات در وصف پرهیزگاران میفرماید:« وَسَارِعُوا إِلَی مَغْفِرَهٍ مِنْ رَبِّکُمْ وَجَنَّهٍٍٍٍٍٍٍٍٍٍٍِِِِِِِِِ عَرْضُهَا السَّمَوَاتُ وَالْأَرْضُ أُعِدَّتْ لِلْمُتَّقِین َ * الَّذِینَ ینْفِقُونَ فِی السَّرَّاءِ وَالضَّرَّاءِ وَالْکَاظِمِینَ الْغَیظَ وَالْعَافِینَ عَنِ النَّاسِ وَاللَّهُ یحِبُّ الْمُحْسِنِینَ * وَالَّذِینَ إِذَا فَعَلُوا فَاحِشَهً أَوْ ظَلَمُوا أَنْفُسَهُمْ ذَکَرُوا اللَّهَ فَاسْتَغْفَرُوا لِذُنُوبِهِمْ وَمَنْ یغْفِرُ الذُّنُوبَ إِلَّا اللَّهُ وَلَمْ یصِرُّوا عَلَی مَا فَعَلُوا وَهُمْ یعْلَمُونَ * أُولَئِکَ جَزَاؤُهُمْ مَغْفِرَهٌ مِنْ رَبِّهِمْ وَجَنَّاتٌ تَجْرِی مِنْ تَحْتِهَا الْأَنْهَارُ خَالِدِینَ فِیهَا وَنِعْمَ أَجْرُ الْعَامِلِینَ » و بشتابید به سوی آمرزشی از جانب پروردگارتان، و بهشتی که پهنای آن [به اندازه] آسمانها و زمین است، و برای تقواپیشهگان مهیا شده است. آنان که در
آسایش و تنگدستی، انفاق میکنند، و خشمشان را فرو میخورند، و عفوکنندگان از [تقصیر] مردماند، و خدا نیکوکاران را دوست میدارد. و آنان که چون کار زشتی انجام دهند، یا بر خویشتن ستم کنند، خدا را یاد کنند، و برای گناهانشان آمرزش میطلبند ـ و چه کسی جز خدا گناهان را میآمرزد؟ ـ و بر آنچه که انجام دادهاند اصرار نمیورزند، در حالی که آنان میدانند. آنان پاداششان آمرزشی از جانب پروردگارشان و باغهایی است که از زیر [ درختان انبوه] آن نهرها جاری است، در آن جاودانهاند، و چه نیکوست پاداش عمل کنندگان.)
و در آیهی 204-206 بقره نیز بیان میدارد که شخص بیتقوا ادعاهای بیجا، خودنمایی، لاف زدن، دروغگویی، دورویی و نفاق، افساد و کارهای بد خود را روا میدارد و هنگامی که واعظی او را نصیحت میکند که از خدا پروا داشته باشد، تکبر میورزد: «وَمِنَ النَّاسِ مَنْ یعْجِبُکَ قَوْلُهُ فِی الْحَیاهِ الدُّنْیا وَیشْهِدُ اللَّهَ عَلَی مَا فِی قَلْبِهِ وَهُوَ أَلَدُّ الْخِصَامِ (204) وَإِذَا تَوَلَّی سَعَی فِی الْأَرْضِ لِیفْسِدَ فِیهَا وَیهْلِکَ الْحَرْثَ وَالنَّسْلَ وَاللَّهُ لَا یحِبُّ الْفَسَادَ (205) وَإِذَا قِیلَ لَهُ اتَّقِ اللَّهَ أَخَذَتْهُ الْعِزَّهُ بِالْإِثْمِ فَحَسْبُهُ جَهَنَّمُ وَلَبِئْسَ الْمِهَادُ» (و از میان مردم کسی است که سخنش در [باره] زندگی دنیا تو را به شگفت وامیدارد و خدا را بر [تطابق گفتارش با] آنچه که در دل خود دارد گواه میگیرد، در حالیکه او سرسختترین دشمنان است. و چون به او گفته شود: «تقوای خدا را پیشه کن»، تکبر [و غرور جاهلی] او را به گناه وا میدارد، پس جهنم او را بس است.
کلمات کلیدی:
پروژه دانشجویی مقاله جامدات با pdf دارای 25 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است
فایل ورد پروژه دانشجویی مقاله جامدات با pdf کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.
این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است
توجه : در صورت مشاهده بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی پروژه دانشجویی مقاله جامدات با pdf ،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد
جامدات
جامد یک ماده متراکم است ، که توسط اتمهای نزدیک به هم که الگوی منظمی به نام شبکه را به وجود می آورند ایجاد می شود. این اتمها با نیروهایی قوی در کنار یکدیگر قرار گرفته اند ، که فقط اجازه حرکات خفیفی را می دهد . سختی یک جامد به آرایش و حرکت اتمهای آن بستگی دارد . مثلاَ عنصر کربن هم به شکل نرمی به نام گرافیت ، و هم به شکل یکی از سخت ترین جامدات روی زمین ، یعنی الماس، وجود دارد. تفاوت این دو شکل در آرایش اتمهایشان است.
کشسانی
کشسانی قابلیت یک جامد در بازگشتن به شکل اولیه خود پس از کشیده شدن یا هر تغییر شکل دیگر است . مثلاَ یک فنر کشیده شده پس از رها شدن به سرعت به شکل اولیه خود باز می گردد . اما اگر آن را بیش از حد بکشیم ، به شکل اولیه خود باز نمی گردد و حتی ممکن است پاره شود . با نزدیک شدن به حد شکستن ، فنر کشسانی خود را از دست می دهد و تغییر شکل دائمی می یابد . این حد ، حد کشسانی نامیده می شود.
قانون هوک
قانون هوک می گوید که نیروی اعمال شده به یک ماده با مقدار کشیده شدن متناسب است . یعنی مثلاَ اگر نیروی کشش وارد بر یک فنر را دو یا سه برابر کنید ، دو یا سه برابر بیشتر کشیده خواهد شد . اما این قانون پس از رسیدن به حد کشسانی ماده ، دیگر برقرار نیست. رابرت هوک پس از آتش سوزی بزرگ لندن در سال 1666 ، بازرس ارشد شهر لندن شد . او برای کمک به بازرسانی شهر ، رابطه بین کشسانی (الاستیسیته) مواد و نیروهای اعمال شده به انها را مورد تحقیق قرار داد.
طبقهبندی شبکههای بلوری
شبکههای بلوری بر حسب تقارن در شش سیستم بلوری طبقهبندی میشوند. یک سیستم بلور را میتوان بر حسب ابعاد سلول واحد در امتداد سه محور آن (a , b , c) و اندازه سه زاویه بین این محورها ( , , ) توصیف کرد.
مکعبی a = b = c
ْ = = = 90 مکعبی ساده
مکعبی مرکز پر
مکعبی با وجوه مرکز پر
مکعب مستطیل یا راست گوشه (دارای 4 شبکه بلوری) a b c
= = = 90
چهار گوشه ( تتراگونال ) a = b c
= = = 90 دارای دو شبکه بلوری
تک شیب ( مونو کلینیک ) = = 90 90
a b c دارای دو شبکه بلوری
سه شیب (تری کلینیک) a b c
90 دارای دو شبکه بلوری
شش گوشه (هگزا گونال) = = 90 و a = b c
= 120
چون سیستم بلوری خود دارای چند ساختار است مانند سیستم مکعبی که خود دارای سه نوع شبکه بلور است، بطور کلی 14 شبکه بلوری وجود دارد و بسیاری از اطلاعات در مورد ساختمان داخلی بلورها از آزمایشهای پرش اشعه ایکس بدست میآید.
انواع جامدات بلوری
جامدات بلوری بر حسب ذرات تشکیل دهنده شبکه بلور به گروههای زیر تقسیم میشوند.
جامدات یونی
اجزای تشکیل دهنده ساختمان این بلور ، یونها هستند. استقرار یونها در یک بلور بر طبق یک الگوی هندسی معین است. ساختمان بلوری چنان است که نیروهای جاذبه بین یونهای مثبت و منفی بهمراتب بیشتر از نیروهای دافعه بین یونهایی است که بار مشابه دارند. ترکیبات یونی در دمای اتاق جامدند و نقطه ذوب بالایی دارند و در حالت مذاب یا بصورت محلولهای آبی رسانای خوب الکتریسیته هستند.
جامدات مولکولی
نقاط شبکهای در بلور ترکیبات کووالانسی توسط مولکولها اشغال شدهاند و نیروهای بین مولکولی که مولکولها را در شبکه نگه میدارند، به اندازه نیروهای الکترواستاتیکی که در بلورهای یونی مشاهده میشوند، قوی نیستند. از اینرو بلورهای مولکولی نرم و دارای نقاط ذوب پایین هستند نارسانا هستند و یا ممکن است جامدات مولکولی قطبی در حالت مذاب رسانایی اندکی داشته باشند.
بلورهای شبکهای (بلورهای اتمی)
در ساختمان این بلورها نقاط شبکهای توسط اتمهایی اشغال شدهاند که با شبکهای از پیوندهای کووالانسی به هم متصل میشوند. در این بلورها تشخیص یونها از بلورها غیر ممکن است. در واقع کل بلور را میتوان بعنوان یک مولکول عظیم تصور کرد. به همین دلیل گاهی به آنها مواد درشت مولکولی هم میگویند. الماس مثالی از این نوع بلورهاست که در آن اتمهای کربن توسط پیوندهای کووالانسی در یک ساختمان سه بعدی به هم متصل هستند. این مواد نقاط ذوب و جوش بالا دارند، فوق العاده سخت بوده و نارسانا هستند و در تمام حلالهای معمولی نامحلولند و این بعلت داشتن پیوندهای کووالانسی فراوان آنهاست که برای فرو ریختن ساختمان بلوری باید گسسته شوند.
بلورهای فلزی
شبکه بلوری این جامدات از اتمهای فلزی ( یونهای مثبت و الکترونهای متحرک آنها ) تشکیل شده است. پیوند فلزی پیوند قوی است و به این علت است که یونهای مثبت بصورت تنگاتنگ در شبکه بلوری کنار هم و در میان الکترونهای متحرک قرار گرفتهاند. این جامدات ، چگالی بالا و نقطه ذوب بالایی دارند و رسانای گرمایی و الکتریکی خوبی هستند.
جدول انواع جامدات بلوری
نوع جامد بلوری ذرات تشکیل دهنده نیروی جاذبه خواص نمونه
یونی کاتیونها و آنیونها جاذبه الکترواستاتیکی نقطه ذوب بالا ، سخت ، شکننده ، رسانای الکتریکی خوب در حالت مذاب Nacl , MgO ,
جامدات مولکولی مولکولهای قطبی
مولکولهای غیر قطبی لاندن و دو قطبی- دو قطبی
لاندن نقطه ذوب پایین ، نرم ، نارسانا یا رسانای بسیار ضعیف الکتریسیته در حالت مایع
نفتالین ، ،
بلورهای شبکهای یا درشت ملکولی اتمها پیوندهای کووالانسی نقطه ذوب بسیار بالا ، خیلی سخت ، نارسانا الماس ، کاربید سیلسیم ،
فلزی یونهای مثبت و الکترونهای متحرک پیوند فلزی نقطه ذوب نسبتا بالا ، نرم یا سخت ، چکش خوار ، قابلیت تورق ، رسانای خوب گرما و الکتریسیته Na ، CU ، Ag ، fe
نگاه کلی
جامدات فلزی جز جامدات بلوری طبقهبندی میشوند و در مقایسه با سایر جامدات بلوری ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاصی دارند که از پایین بودن پتانسیل یونش و کم بودن الکترونگاتیوی اتمهای آنها ناشی میشود. خواص فیزیکی و شیمیایی جامدات فلزی حاکی از ساختمانی است که در آنها الکترونها نسبتا متحرکند. تنها با این نوع ساختمان مخصوص فلزات است که میتوان رسانایی خوب ، سهولت از دست دادن الکترون و تشکیل یونهای مثبت را توجیه کرد.
در یک جامد فلزی الکترونهای خارجی اتمهای فلزی بطور نسبتا سستی به اتم وابستهاند و آزادانه در سراسر یک بلور فلزی حرکت میکنند. باقیمانده اتمها یعنی یونهای مثبت فلزی نقاط شبکهای ثابت را در بلور اشغال میکنند. ابر منفی الکترونهایی که آزادانه در حال حرکت هستند بلور را نگه میدارند.
خواص جامدات فلزی (بلورهای فلزی)
در اینجا به خواصی از فلزات میپردازیم که وجه تمایز آنها از سایر جامدات بلوری (جامدات یونی ، مولکولی و; ) است.
• فلزات غیر فعال هستند همه آنها بجز جیوه در 25 درجه سانتیگراد جامدند. جامدات فلزی نقاط ذوب بسیار متفاوتی دارند. بعنوان مثال نقطه ذوب برخی از آنها مانند سدیم کمی بالاتر از دمای معمولی است (29C) و نقطه ذوب برخی دیگر مانند تنگستن به چندین هزار درجه سلیسیوس میرسد. (3380 در جه سیلسیوس)
• فلزات در آب و حلالهای آلی نامحلول هستند. هیچ فلزی بطور حقیقی در آب حل نمیشود. تعدادی از فلزات فعال با آب بطور شیمیایی ترکیب میشوند و گاز هیدروژن آزاد میکنند. جیوه مایع بسیاری از فلزات را در خود حل کرده و محلولهایی به نام ملغمه ایجاد میکنند.
• فلزات رسانای خوب جریان الکتریسیته هستند و در میان جامدات بلوری فلزات از این نظر که رسانای خوب الکتریکی در حالت جامد هستند منحصر به فرد است. جریان الکتریکی ناشی از حرکت الکترونهای داخل یک فلز است که تحت تاثیر یک میدان الکتریکی خارجی قرار میگیرد.
• فلزات رسانایی گرمایی بالایی دارند و این ویژگی هم با توجه به تحرک زیاد الکترونی بلورهای فلزی توجیه میشود. الکترونهای والانس یک فلز گرما را بصورت انرژی جنبشی جذب کرده و بعلت حرکت نسبتا آزاد خود آن را سریعا به تمام قسمتهای فلز منتقل میکنند. ولی جامداتی که الکترونها در آنها مستقر هستند رسانایی گرمایی کمتری نشان میدهند، زیرا در این مواد رسانایی گرمایی فقط از طریق حرکت یونها یا مولکول میتواند انجام گیرد که فرآیند کندی است.
• جلای فلزی در یک بلور فلزی الکترونهای والانس به تمام اتمهای بلور وابسته بوده و خیلی تحرک دارند بنابراین میتوانند با جذب نور به ترازهای بالاتر منتقل شوند. وقتی این الکترونها به ترازهای پایینتر برمیگردند، نور تابش میکنند. جلای فلزات ناشی از این انتقالهای الکترونی است. یک جامد فلزی از ایجاد پیوند فلزی بین اتمهای آن ایجاد میشود. پیوند فلزی تنها از تاثیر متقابل اربیتالهای لایه والانس حاصل میشود و فاصله میان اتمها در یک بلور فلزی از روی همپوشانی اربیتالهای والانس تعیین میشود و اربیتالهای لایههای داخلی تاثیر متقابل قابل ملاحظهای در تعیین این فاصله ندارند.
مدل دریای الکترون تجسم سادهای از پیوند فلزی است.
در این مدل شبکه فلزی را میتوان بصورت ردیفهای منظم از یونهای مثبت فرض کرد که در دریایی از الکترونهای متحرک شناور نگه داشته شدهاند. در این مورد ممکن است که الکترونها مدتی در مجاورت کاتیون فلزی باقی بمانند، اما بطور دائم در میان دو کاتیون فلزی حبس نمیشوند و دائما در حال تحرک هستند. بر اساس مدل دریای الکترون قدرت پیوند فلزی با مقدار بار مثبتی که شبکه را اشغال کردهاند، بستگی مستقیم دارد.
در بلورهای فلزی بر خلاف بلورهای یونی مکان یونهای مثبت را میتوان بدون از هم پاشیدن بلور تغییر داد و این بعلت توزیع یکنواخت بار است که توسط الکترونهایی که حرکت آزادانه دارد تامین میشود. بلورهای فلزی به آسانی تغییر شکل میدهند. بیشتر فلزات دارای خاصیت چکش خواری ، تورق و مفتول شدن هستند.
ساختار بلوری فلزات
بلورهای فلزی معمولا دارای یکی از ساختارهای مکعبی مرکز پر ، مکعبی با وجوه مرکز پر و یا شش گوشه فشرده هستند. آرایش هندسی اتمها در بلورهای مکعبی با وجوه مرکز پر و شش گوشه فشرده چنان است که هر اتم دارای عدد کوئوردینانسیون 12 است. فضای خالی در این دو گروه بلور به میزان حداقل است.
ساختمان مکعبی مرکز پر نسبت به این ساختمانهای فشرده اندکی باز و عدد کوئوردینانس هر اتم 8 است. چگالی نسبتا زیاد اغلب فلزات را میتوان با توجه به ساختمان فشرده بلوری آنها توجیه کرد. معدودی از فلزات مانند منگنز و جیوه در این ساختارها قرار نمیگیرند. برخی از فلزات هم دارای چند شکل بلوری هستند مثلا کلسیم در شرایط مناسب ممکن است هر یک از سه ساختمان را داشته باشد.
هدف از جداسازی ، حذف مزاحمتها ، غلیظ کردن محلول مورد نظر و یا سایر موارد است. برای جداسازی از اختلاف در خصوصیات فیزیکی استفاده میشود، مثل فراریت ، حلالیت و ضریب تقسیم مواد__ و ; . در آنالیز و جداسازی مواد مختلف از تکنیکهای ویژهای برحسب نوع و ساختار مواد و مخلوطها استفاده میشود که برخی از آنها که معروف بوده و حائز اهمیت بیشتری هستند، در زیر میآوریم.
تبلور
هدف از تبلور ، جداسازی ناخالصی از اجسام جامد است. در این روش ، ابتدا جامد ناخالص را در یک حلال گرم حل میکنند، سپس محلول را صاف میکنند. ناخالصیها در فاز مایع باقی میمانند. اگر تبلور طی چند مرحله صورت گیرد، به آن تبلور جزء به جزء میگویند. در این روش انتخاب حلال از اهمیت بالایی برخوردار است. اگر از تکنیک ذوب برای جداسازی ناخالصی از جامد استفاده شود، به آن تصفیه ذوب گویند.
این روش در جدا کردن ناخالصیهای ژرمانیم و اسید بتروییک کاربرد دارد. در این فرآیند ، ضریب تقسیم برابر با نسبت غلظت ناخالصی در فاز جامد به غلظت ناخالصی در فاز مایع است.
تقطیر
اگر هدف از تقطیر ، جداسازی یک مخلوط به اجزای بالا باشد، از تقطیر ساده برای جداسازی اجزاء استفاده میشود. اما اگر همه اجزاء فرار باشند، از تقطیر جزء به جزء برای جداسازی استفاده میشود. اگر یک مخلوط تولید آزئوتروپ کند، ( مثل آب و الکل) نمیتوان از روش تقطیر جزء به جزء ، اجزای آن را جدا کرد. برای جداسازی این مخلوط از روشهای تقطیر با بخار آب ، تقطیر در خلاء و تقطیر ناگهانی استفاده میکنند.
در تقطیر با بخار آب هیچگاه درجه حرارت تقطیر از نقطه جوش آب بیشتر نمیشود. ترکیباتی نظیر تولوئن ، اتیلن ، گلیسیرین و اسیدهای چرب از این طریق جدا میشوند. برای جلوگیری از تجزیه مایعاتی که دارای نقطه جوش بالایی هستند از تقطیر در خلاء استفاده میشود. با کاهش فشار ، نقطه جوش مایع کاهش پیدا میکند.
در تهیه آب آشامیدنی از آب دریا و تهیه آب مقطر نیروگاهها از تقطیر ناگهانی استفاده میشود. در این روش مایع بطور مداوم وارد و بخار بطور مداوم خارج میشود.
رسوب دادن
نوعی روش جداسازی است که اساس آن اختلاف حلالیت اجسام میباشد. یعنی جزیی که حلالیت کمتری دارد زودتر جدا میشود. با افزایش نیروی جاذبه سرعت تهنشین شدن افزایش پیدا میکند. عمل سانتریفوژ در واقع بر همین اساس است.
استخراج
اساس این روش ، اختلاف حلالیت یک جزء در دو حلال غیر قابل حل در یکدیگر است. اگر دو حلال غیر قابل استخراج ، مایع باشند، به این روش استخراج مایع ـ مایع گویند و اگر یک جسم جامد به وسیله یک حلال استخراج شود، به آن استخراج جامد ـ مایع گویند (مثل استخراج اسانسها ، عصارهها و روغن از دانههای گیاهی). عموما دو فاز مورد استفاده ، یکی آب است و دیگری یک حلال آلی.
مقداری از جسم در فاز آبی و مقداری نیز در فاز آلی میباشد. بازده استخراج با ضریب تقسیم نسبت مستقیم دارد. دوبار استخراج با حجم کمتر از حلال آلی همیشه موثر از یک بار استخراج با حجمی مساوی دو برابر حجم اول است. چون در حالت اول ، مقدار وزن ماده باقیمانده محلول در آب ، کمتر از حالت دوم خواهد بود.
کروماتوگرافی
اساس کروماتوگرافی ، جذب سطحی مواد و توزیع آنها در دو فاز میباشد. یکی از فازها ثابت و فاز دیگر متحرک است که نمونه مورد نظر در فاز متحرک جدا میشود. فاز ثابت یا جامد است و یا مایع و فاز متحرک یا مایع است و یا گاز . اگر فاز ثابت ، جامد و فاز متحرک ، مایع باشد، به آن کروماتوگرافی مایع ـ جامد ( LSC ) گویند. اگر فاز متحرک ، گاز و فاز ثابت ، جامد باشد، به آن کروماتوگرافی گاز – جامد ( GSC ) گویند. اگر فاز متحرک ، مایع و فاز ثابت نیز مایع باشد به آن کروماتوگرافی مایع ـ مایع ( LLC یا HPLC ) گویند و در نهایت اگر فاز متحرک ، گاز و فاز ثابت ، مایع باشد، به آن کروماتوگرافی گاز – مایع ( GLC یا VPC ) گویند.
در LSC ، جدا شدن بر اساس جذب سطحی یا تعریض یونها و یا تشکیل کمپلکس میباشد. در GSC اساس ، جداسازی جذب سطحی است. در LLC و GLC ، مواد بر اساس توزیع بین دو فاز جدا میشوند. پس کروماتوگرافی روشی برای جداسازی مخلوط بدلیل اختلاف تحرک آنها میباشد.
کروماتوگرافی LSC در واقع نوعی کروماتوموگرافی جذبی است که مواد بر اساس اختلاف در قابلیت جذب خود روی سطح جامد از یکدیگر جدا میشوند. در GSC نیز اساس جداسازی جذب سطحی فاز گاز روی سطح جامد است. از این روش برای خالص سازی گازها استفاده میشود.
کروماتوگرافی تبادل یونی
کروماتوگرافی تبادل یونی ، روشی است که در آن ، یونها بین یک محلول و یک فاز جامد ( رزین ) مبادله میشوند. این تبادل ، برگشت پذیر است. فاز جامد در آب ، غیر محلول بوده و دارای بنیانهای اسیدی و بازی باشد. نوع معدنی این مواد جامد ، ممکن است شبیه زئولیتها باشند و نوع جدید آنها از مشتقات هستند و برای جداسازی فلزات قلیایی خاکی بکار میروند. رزینهای تبادل یونی ، منشا آلی دارند و از پلیمرهای با وزن مولکولی بالا ساخته میشوند.
تشکیل این رزینها بر اساس پلیمریزاسیون پلیاستیرن و وینیلبنزن استوار است. رزینها به دو نوع تعویض کننده آنیونی و کاتیونی تقسیم میشوند. هر کدام از این تعویض کنندهها به نوع بازی ضعیف و قوی و اسیدی ضعیف و قوی تقسیم میشوند.
یونانیان باستان ، عالم را متشکل از چهار عنصر آتش ، خاک ، آب و هوا میدانستند. امروزه دانشمندان بکمک این عناصر ، تمام اجزای تشکیل دهنده جهان را آن طور که هست ، توضیح میدهند. آتش بیانگر انرژی بوده و سه عنصر دیگر نشان دهنده سه حالت از ماده جامد ، مایع و گاز) میباشند. بر طبق این تقسیم بندی ، مواد جامد دارای شکل و ابعاد مشخصی بوده و همچنین جرم ، حجم و وزن مشخصی دارند.
مایعات و گازها شاره هستند، یعنی جریان مییابند. این اجسام شکل معینی ندارند و شکل ظرفی را که در آن قرار دارند بخود میگیرند، در حالیکه مقدار معینی دارند. مثلا مقدار آب ، دی اکسید کربن ، هوا ، شیر و غیره جرم قابل اندازه گیری و معینی دارند، اما نمیتوانند همانند جامدات با اعمال نیروی پس زنی کشانی ، در مقابل تغییر شکل ، مقاومت کنند.
آزمایشات ساده
• مقدار معینی مایع ، حجم مشخصی دارد، گاز چنین نیست. اگر یک لیتر شیر را در چهار لیوان بریزیم، در مجموع همان یک لیتر حجم را اشغال میکند. حجم اشغال شده توسط سطح افقی بالای شیر در لیوان مشخص میشود. همین سطح است که باعث تمایز مایعات از گازها میشود.
• اگر گاز سنگین و قابل روئیت (رنگی) کلر را از ظرفی به ظرف دیگر بریزیم و در ظرف را باز بگذاریم ، گاز درون ظرف باقی نمیماند. گازها همانند مایعات ، سطح افقی در بالای حجم اشغال کرده خود ندارند و در همه جا پخش میشوند. بنابراین ، حجم گاز برابرحجم هر ظرفی است که در آن قرار میگیرد.
جامد
در حالت جامد ، نیروهای بین مولکولی ، بقدری قویتر از انرژی جنبشی هستند که باعث سخت شدن جسم در نتیجه عدم جاری شدن آن میگردند. جامدات شکل و حجم معینی دارند. در جامدات فاصله مولکولها مانند فاصله آنها در مایع است. جامدات نمیتوانند مانند وضعیتی که حالات مایع و گاز دارند، آزادانه به اطراف حرکت کنند. بلکه ، در جامد ، مولکولها در مکانهای خاصی قرار میگیرند و فقط میتوانند در اطراف این مکانها حرکت نوسانی رفت و برگشتی بسیار کوچک انجام دهند.
این حرکت نوسانی ، بخصوص در جامدات بلورین ، کاربردهای صنعتی و علمی زیادی را برای این دسته از مواد به دنبال دارد.
مایع
در حالت مایع ، مولکولها بهم نزدیکتر بوده، بطوریکه نیروهای مابینشان قویتر از انرژی جنبشی آنان میباشد. از طرف دیگر ، نیروها آنقدر قوی نیستند که قادر به ممانعت از حرکت مولکولها گردند. از این روست که جریان مایع از ظرفی به ظرف دیگر شدنی است، اما نسبت سرعت جاری شدن آب در مقایسه با مایعات دیگر از قبیل روغنها و گلسیرین بسیار متفاوت است که این تفاوت در سرعت جاری شدن ، میزان مقاومت یک مایع در مقابل جاری شدن ،یعنی ویسکوزیته آن خوانده می شود که خود تابعی از شکل ، اندازه مولکولی ، درجه حرارت و فشار میباشد. بنابراین مایعات حجم معین و شکل نامعینی دارند.
فاصله مولکولها در مایعات در مقایسه با گازها بسیار کم است. در مایعات ، مولکولها به اطراف خود حرکت میکنند و به سهولت روی هم میلغزند و راحت جریان (شارش) پیدا میکنند. مواد مایع با قابلیت شکل پذیری و جریان یافتن در شبکههای ریز ، کاربردهای زیادی در صنعت پیدا کردهاند.
گاز
حالت فیزیکی مواد در شرایط فشار و درجه حرارت طبیعی ، بستگی به اندازه مولکولی و نیروهای فیمابین آن دارد. اگر مقدار کمی از یک گاز ، در یک تانک نسبتا بزرگی قرار گیرد، مولکولهای آن با سرعت در سرتاسر تانک پخش میشوند. پخش سریع مولکولهای گاز دلالت بر آن میکند که نیروهای موجود فیمابین مولکولها ، بمراتب ضعیفتر از انرژی جنبشی آن است و از آنجایی که ممکن است مقدار کمی از یک گاز در سرتاسر تانک یافت شود، نشان دهنده آن است که مولکولهای گاز باید نسبتا از هم فاصله گرفته باشند. بنابراین گازها شکل و حجمشان بستگی به ظرفی دارد که در آن جای دارند.
در حالت گازی ، مولکولها آزادانه به اطراف حرکت کرده و با یکدیگر و نیز با دیواره ظرف برخورد میکنند. فاصله مولکولها در حالت گازی در حدود چند ده برابر فاصله آنها در حالت مایع و جامد است. اگر در یک ظرف نوشابه پلاستیکی را بسته و آنرا متراکم کنید و سپس آنرا با آب پر کرده و دوباره سعی کنید که آنرا متراکم کنید، در حالت اول بعلت فاصله زیاد بین مولکولی در گاز ، متراکم کردن سنگینتر و سختتر صورت میگیرد، در صورتی که در حالت دوم چنین نیست.
پلاسما
پلاسما حالت چهارمی از ماده است که دانش امروزی نتوانسته آنها را جزو سه حالت دیگر پندارد و مجبور شده آنرا حالت مستقلی به حساب آورد. این ماده با ماهیت محیط یونیزه ، ترکیبی از یونهای مثبت و الکترون با غلظت معین میباشد که مقدار الکترونها و یونهای مثبت در یک محیط پلاسما تقریبا برابر است و حالت پلاسمای مواد ، تقریبا حالت شبه خنثایی دارد. پدیدههای طبیعی زیادی از جمله آتش ، خورشید ، ستارگان و غیره در رده حالت پلاسمایی ماده قرار میگیرند.
پلاسما شبیه به گاز است، ولی مرکب از ذرات باردار متحرکی به نام یون است. یونها بشدت تحت تاثیر نیروهای الکتریکی و مغناطیسی قرار میگیرند. مواد طبیعی در حالت پلاسما عبارتند از انواع شعله ، بخش خارجی جو زمین ، اتمسفر ستارگان ، بسیاری از مواد موجود در فضای سحابی و بخشی از دم ستاره دنبالهدار و شفقهای قطبی شمالی. نمایش خیره کننده از حالت پلاسمایی ماده است که در میدان مغناطیسی جریان مییابد.
بد نیست بدانید که دانش امروزی حالات دیگری از جمله برهمکنش ضعیف و قوی هستهای را نیز در دستهبندیها بعنوان حالات پنجم و ششم ماده بحساب میآورد که از این حالات در توجیه خواص نکلئونهای هسته ، نیروهای هستهای ، واکنش های هستهای و در کل ((فیزیک ذرات بنیادی استفاده میشود.
چگال بوز-اینشتین
حالت پنجم با نام ماده چگال بوز-اینشتین (Booze-Einstein condensate) که در سال 1995 کشف شد، در اثر سرد شدن ذراتی به نام بوزونها (Bosons) تا دماهایی بسیار پایین پدید میآید. بوزونهای سرد در هم فرومیروند و ابر ذرهای که رفتاری بیشتر شبیه یک موج دارد تا ذرههای معمولی ، شکل میگیرد. ماده چگال بوز-اینشتین شکننده است و سرعت عبور نور در آن بسیار کم است.
چگال فرمیونی
حالت تازه هم ماده چگال فرمیونی (Fermionic condensate) است. “دبورا جین” (Deborah Jin) از دانشگاه کلورادو که گروهش در اواخر پاییز 1382 ، موفق به کشف این شکل تازه ماده شده است، میگوید: “وقتی با شکل جدیدی از ماده روبرو میشوید، باید زمانی را صرف شناخت ویژگیهایش کنید. آنها این ماده تازه را با سرد کردن ابری از پانصدهزار اتم پتاسیم با جرم اتمی 40 تا دمایی کمتر از یک میلیونیم درجه بالاتر از صفر مطلق پدیدآوردند. این اتمها در چنین دمایی بدون گرانروی جریان مییابند و این ، نشانه ظهور مادهای جدید بود. در دماهای پایینتر چه اتفاقی میافتد؟ هنوز نمیدانیم.”
ماده چگال فرمیونی بسیار شبیه ماده چگال بوز-اینشتین (BEC) است. ذرات بنیادی و اتمها در طبیعت میتوانند به شکل بوزون یا فرمیون باشند. یکی از تفاوتهای اساسی میان آنها حالتهای کوانتومی مجاز برای ذرات است. تعداد زیادی بوزون میتوانند در یک حالت کوانتومی باشند ، مثلا انرژی ، اسپین و ; آنها یکی باشد ، اما مطابق اصل طرد پائولی ، دو فرمیون نمیتوانند همزمان حالتهای کوانتومی یکسان داشته باشند.
برای همین ، مثلا در آرایش اتمی ، الکترونها که فرمیون هستند، نمیتوانند همگی در یک تراز انرژی قرار گیرند.در هر اوربیتال تنها دو الکترون که اسپینهای متفاوت داشته باشند، جا میگیرد و الکترونهای بعدی باید به اوربیتال دیگری با انرژی بالاتر بروند. بنابراین اگر فرمیونها را سرد کنیم و انرژی آنها را بگیریم ، ابتدا پایینترین تراز انرژی پر میشود ، اما ذره بعدی باید به ترازی با انرژی بالاتر برود.
وجود ماده چگال فرمیونی همانند ماده چگال یوز- اینشتین سالها قبل پیشبینی شده و خواص آن محاسبه شده بود ، اما رسیدن به دمای نزدیک به صفر مطلق که برای تشکیل این شکل ماده لازم است تاکنون ممکن نشده بود. هر دو از فرورفتن اتمها در دماهایی بسیار پایین ساخته میشوند. اتمهای BEC بوزون هستند و اتمهای ماده چگال فرمیونی ، فرمیون.
علم ، طبیعت را بر حسب ماده و انرژی تفسیر می کند.ماده ، یعنی آنچه که تمام جهان از آن ترکیب یافته است را می توان چنین تعریف کرد: ماده چیزی است که جرم دارد و فضا را اشغال می کند. جرم پیمانه ای از کمیت ماده است. جسمی که تحت تاثیر نیروی خارجی نیست، مایل است که به حال سکون بماند و اگر در حال حرکت باشد مایل است که به حرکت یکنواخت خود ادامه دهد.این خاصیت اینرسی نامیده می شود.جرم یک جسم متناسب با اینرسی آن است.
جرم یک جسم تغییر ناپذیر است اما وزن آن چنین نیست. وزن، نیروی جاذبه ثقلی است که از طرف زمین بر جسم اعمال می شود. بنابراین، وزن یک جسم معین بر حسب فاصله آن از مرکز زمین تغییر می کند. وزن یک جسم با جرم آن و با جاذبه ثقلی زمین نسبت مستقیم دارد. بنابراین در هر جای معین، دو جسم که جرم مساوی داشته باشند، وزن آنها با هم برابر است.
جرم یک جسم را می توان با یک ترازو معین کرد . برای این کار جرم استاندارد را در یک کفه ترازو و جسمی را که جرم نامعلومی دارد، در کفه دیگر ترازو می گذاریم. وقتی که ترازو در حال تعادل باشد، نیروی جاذبه ثقلی وارد بر یک کفه ترازو برابر با نیروی وارد بر کفه دیگر است و در این حال، وزن دو کفه و در نتیجه ، جرم آن دو جسم با هم برابر است.
در شیمی دو اصطلاح جرم و وزن ، از مدتها پیش به جای یکدیگر به کار برده شده است. چنین کاربردی نادرست است ولی در اصطلاحاتی مانند وزن اتمی، وزن مولکولی و درصد وزنی کاملا جا افتاده است. تعیین جرم از طریق مقایسه وزن صورت می گیرد و معمولا در نوشتن و گفتن، فعل وزن کنید از عبارت جرم را تعیین کنید آسانتر به نظر می رسد. به طور کلی از این کاربرد نابجا اشتباه مهمی ناشی نمی شود ودر متونی که این اصطلاحات به کار رفته است، معنی دقیق آنها تقریبا روشن است.
ماده به سه حالت فیزیکی گاز، مایع و جامد وجود دارد. گاز شکل و حجم ثابتی ندارد و در هر ظرفی که وارد شود آن را کاملا پر می کند ودر حد نسبتا وسیعی فشرده و منبسط می شود. مایع نیز شکل ثابتی ندارد ولی در حد حجمی که اشغال می کند به شکل ظرف خود در می آید. حجم مایعات با تغییر دما و فشار تغییر چندانی نمی کند. یک جامد در شرایط عادی حجم و شکل ثابتی دارد. تغییرات مشاهده شده در حجم جامدات نسبت به دما و فشار بسیار کم است.
تغییر حالت (مانند ذوب شدن یک جامد و تبخیر یک مایع) و همچنین تغییر شکل یا تغییر وضع اجزاء یک جسم، نمونه هایی از تغییرات فیزیکی اند، یعنی تغییراتی که با تولید گونه های جدید شیمیایی همراه نیستند. با اعمال فیزیکی (مانند صاف کردن و تقطیر) می توان اجزاء یک مخلوط را از هم جدا کرد، ولی نمی توان ماده ای را که در مخلوط اصلی وجود ندارد، با این اعمال تولید کرد. اما در مقابل تغییرات شیمیایی، تحولاتی هستند که در جریان آنها موادی به مواد دیگر تبدیل می شوند.
یک ماده از روی خواص ذاتی خود یعنی صفاتی که آن را از دیگر انواع ماده متمایز می کند، مشخص می شود. خواصی مانند دانسیته ، رنگ، حالت فیزیکی، نقطه ذوب و رسانایی الکتریکی، خواص فیزیکی نامیده می شود. زرا این گونه خواص را ، بدون آنکه تغییری در ترکیب شیمیایی نمونه مورد نظر پدید آید، می توان مشاهده کرد. خواص شیمیایی یک ماده آنگونه خواصی است که تغییرات شیمیایی واکنشهای شیمیایی) آن ماده را بیان می کند. خواصی مانند جرم ، طول و دما را که مشخص کننده نوع ماده به خصوصی نیستند، خواص عارضی می نامیم.
بخش مشخصی از ماده که تمام آن از نظر ترکیب و خواص ذاتی یکسان و یکنواخت باشد یک فاز نامیده می شود. اگر ماده ای فقط شامل یک فاز باشد آن را همگن، و اگر بیش از یک فاز باشد آن را ناهمگن می نامیم. آهن، نمک و محلول نمک در آب هر یک موادی همگن اند. چوب، گرانیت و مخلوطی از یخ و آب هر یک موادی ناهمگن اند.
فازهای یک ماده ناهمگن حدود مرزی مشخصی دارند و معمولا به آسانی قابل تشخیص اند. مثلا در گرانیت، بلورهای صورتی رنگ فلدسپار، بلورهای بی رنگ کوارتز و بلورهای سیاه و درخشان میکا از یکدیگر تمیز داده می شوند. وقتی عده فازهای یک نمونه معین شوند، تمام قسمتهای همانند آن، یک فاز واحد به شمار می آیند. بنابراین، گرانیت شامل سه فاز است.مواد ناهمگن ، ترکیب ثابتی ندارند و بنابراین مخلوط اند. مثلا نسبت اجزاء سه فاز گرانیت، از نمونه ای به نمونه دیگر تغییر می کند. بتابراین ممکن است، بی نهایت مخلوط ناهمگن وجود داشته باشد، زیرا نسبت اجزاء متفاوتی که در یک ماده ناهمگن وجود دارد، به هیچ وجه محدودیتی وجود ندارد.
مخلوط های همگن را محلول می نامیم. محلول ممکن است در یک فاز گازی، مایع یا جامد وجود داشته باشد. هوا، محلول نمک در آب و آلیاژ طلا_نقره به ترتیب نمونه هایی از محلولهای گازی، مایع و جامد می باشند. گازها به هر نسبت با یکدیگر می آمیزند ولی در محلولهای مایع و جامد معمولا برای انحلال ماده ای در ماده دیگر، محدودیت وجود دارد. با وجود این ، ترکیب محلولها تغییر پذیر است. یعنی از چند نوعی که با هم محلولی به وجود می آورند می توان محلولهایی به نسبتهای دیگر تهیه کرد . بنابراین محلولها نوعی مخلوط اند.
در یک مخلوط ناهمگن، هر فاز خواص مخصوص به خود را دارد، اما مخلوط همگن، یگ گروه خواص ذاتی واحد دارد که هر یک از این خواص به ترکیب مخلوط وابسته است. مثلا، وزن حجمی، مزه، نقطه جوش و رسانایی الکتریکی محلول نمک در آب با نسبت مقدار کم نمک و آب تغیر می کند.
مواد خالص، موادی همگن اند که ترکیب ثابت و خواص ذاتی تغییر ناپذیری دارند. دو نوع ماده خالص وجود دارد: عنصر و ماده مرکب. عنصر ماده خالصی است که به مواد خالص ساده تر از خود تجزیه نمی شود. ماده مرکب ماده خالصی است که از دو یا چند عنصر به نسبتهای ثابت و معین ترکیب یافته است. بنابراین، هیدروژن و اکسیژن هر کدام یک عنصرند و آب ماده مرکبی است که از 19/11% هیدروژن و 81/88% اکسیژن ترکیب یافته است.تهیه یک ماده مرکب از عناصر تشکیل دهنده آن را سنتز می گوییم و تجزیه یک ماده مرکب به عناصر تشکیل دهنده آن را تجزیه می نامیم.
کلمات کلیدی:
پروژه دانشجویی مقاله تونل باد با pdf دارای 65 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است
فایل ورد پروژه دانشجویی مقاله تونل باد با pdf کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.
این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است
توجه : در صورت مشاهده بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی پروژه دانشجویی مقاله تونل باد با pdf ،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد
تونل باد
تاریخچه تونل باد
قبل از اختراع تونل باد برادران رایت، مطالعات و آزمایشات آیرودینامیکی دستگاه بازوی چرخنده انجام میشد. این دستگاه اولین بار در سال 1800 میلادی توسط سر جرج کیلی توسعه پیدا کرد.
برادران رایت با همکاری اکتاو چانت در سال 1901 برای مطالعه تاثیرات جریان هوا روی اشکال مختلف اقدام به طراحی و ساخت تونل باد سادهای نمودند. این تونل باد ساده اخیرا نیز برای تست پرنده مدرن و کم سرعت آلباتروس ، مورد استفاده قرار گرفته است.
پس از آن با توسعه علم آیرودینامیک و پایه گذاری رشته مهندسی هوایی، استفاده از تونل باد نیز افزایش یافت.
تونلهای باد معمولا از لحاظ حجم و سرعت جریان دارای محدودیت بودند. تونل بادی که قبل از جنگ جهانی دوم توسط آلمانیها مورد استفاده قرار گرفت، شامل حفرههای طبیعی بزرگی بود که محتوی حجم زیادی از هوا بود که میتوانست در مسیر تونل باد جریان یابد. این ابتکار باعث افزایش سرعت پیشرفت آلمانیها در صنایع هوایی گردید.
در تحقیقات بعدی در زمینه جریان با سرعت نزدیک صوت یا مافوق صوت از این تکنولوژی استفاده شد. محفظههای فلزی فشار برای ذخیرهسازی هوای پرفشار مورد استفاده قرار گرفتند. این هوا پس از عبور از نازل به سرعت مافوق صوت میرسید.
اگر چه طرح کلی یک تونل باد پیچیده است، ولی اکثر تونلهای باد از پنج قسمت اصلی تشکیل شدهاند. این پنج قسمت در شکل زیر نشان داده شدهاند.
هنگامیکه هوا وارد محفظه تصفیه یعنی اولین بخش تونل میشود، اغتشاشات جریان هوا کاهش مییابد. وجود اغتشاش و هوای ناپایدار میتواند باعث تولید نیروهای غیرقابل پیشبینی در بخش تست شده و توانایی تونل را در شبیهسازی شرایط پروازی کاهش دهد. بیشتر محفظهها شامل پردههای شبکهبندی سیمی و یک صافکننده لانه زنبوری جریان هستند که مانع از چرخش جریان در درون تونل باد شده و جریان ملایمی را درون تونل بوجود میآورند. بعد از این مرحله هوا وارد مخروط انقباضی یا نازل می شود. سرعت هوا در حین عبور از این بخش افزایش مییابد و سپس وارد بخش تست میشود. این بخش معمولا مستطیل شکل است ولی در برخی از تونلهای باد به صورت جت باز خواهد بود. مدل یا نمونه آزمایش درون این بخش قرار گرفته و حسگرها تاثیر نیروهای لیفت و درگ را روی مدل اندازهگیری کند.
قسمت بعد شامل یک دیفیوزر است که سرعت هوا را کاهش میدهد . بخش نهایی هوا را از تونل خارج میکند. نیروی لازم برای مکش هوا از طریق فنهای بزرگی که پهنای آنها به 40 فوت نیز میرسد، تامین میشود.
کاربردهای تونل باد
بعضی از عملیاتهایی که بصورت معمول در تونلهای باد انجام میشود شامل موارد زیر است:
– اندازهگیری درگ/لیفت روی هواپیما، هلیکوپتر، موشک و ماشینهای مسابقهای.
– مشخصات مربوط به ممان/لیفت/درگ ایرفویلها و بالها.
– پایداری استاتیکی هواپیماها و موشکها.
– پایداری دینامیکی مشتقات هراپیما.
– توزیع فشار سطحی روی تمامی سیستمها.
– مشاهده جریان (با دود، پودر سیلیکات منیزیم و یا روغن.
– عملکرد ملخ (گشتاور، تراست، توان، بازده و ;
– عملکرد موتورهای تنفسی.
– تاثیرات باد روی ساختمانها، دکلها، پلها و اتومبیلها.
– ویژگیهای انتقال حرارت موتور و هواپیما.
البته تعدادی از این عملیات در تونلهای آب نیز قابل بررسی هستند.
طبقه بندی انواع تونل باد
تونلهای باد براساس ساختمان به دو دسته مدار بسته یا مدار باز تقسیم میشوند. در سیکل باز ورودی و خروجی تونل به هم متصل شدهاند. این سیستم از نظر اقتصادی چندان مقرون به صرفه نیست بنابراین بیشتر تونلهای باد امروزه از نوع سیکل بسته هستند. در این نوع ، هوای استفاده شده پس از عبور از پرههای مخصوصی دوباره مورد استفاده قرار میگیرد و بدین ترتیب افت انرژی و اغتشاش به حداقل مقدار خود میرسد.
انواع دیگر طبقه بندی نیز وجود دارد که شامل موارد زیر است:
بر حسب سرعت (مادون صوت، انتقالی، مافوق صوت و یا ماورا صوت). براساس فشار هوا ( اتمسفریک یا با چگالی متغیر) ، بر اساس اندازه (معمولی یا با مقیاس کامل). تعدادی تونل باد نیز وجود دارد که در گروه مشخصی قرار نمیگیرند. از انجمله تونلهای شاک، تونل جت پلاسما، تونل hot-shot و تونل metereologic را می توان نام برد.
تجهیزات اولیه در تونل باد
سیسنتمهای اندازه گیری فشار که فشار را به سیگنالهای الکتریکی با فرکانسهای مناسب برای ترانسدیوسرها و استرینگیجها تبدیل می کنند. اندازهگیری دما، گرادیان دما و انتقال حرارت با ترموکوپل ترمستور و حسگرهای مقاوم انجام میشود. سطوح اغتشاشی نیز با سیستمهای لیزری (LDA,Laser Doppler Anemometry)، سیمهای داغ، بادسنجهای دمایی و سیستمهای ردیابی (PIV,Particle Image Velocimmetry) اندازهگیری میشوند.
تحلیل جهت جریان (خطوط جریان) با سیستمهای بسیار ساده که شامل قرار دادن دستههای پرزدار روی سطح مدل است انجام می شود. از روغن و رنگ برای اغتشاش وخطوط جریان روی سطح ، از دود برای مشاهده میدان جریان و از روش Schlieren photography نیز برای مشاهده امواج شاک استفاده میشود. روشهای دیگر شامل تکنیکهای shadowgraph و اینترفرومترهای نوری میشود. برای سرعتهای بالاتر از روشهای جذبی استفاده می شود.
آشکار سازی جریان روی بال
مشکل تداخل در تونل باد
تداخل در بخشهای مختلف تونل باد بدلیل انسداد مسیر جریان بوسیله مدل یا انعکاس امواج از دیواره در سرعتهای معادل یا مافوق صوت، بوجود میآید. انسداد که در تونلهای باد با سایز محدود در هنگام تست مدلهای بزرگ اتفاق میافتد، به صورت نسبت مساحت جلو مدل به مساحت قسمت تست تعریف میشود. نسبت انسداد باید همیشه از 10 درصد کمتر باشد.
از آنجائیکه وجود مدل در قسمت تست مانع عبور جریان شده و باعث افزایش فشار روی دیوارههای تونل میشود بنابراین گاهی از تونلهای باد با مقطع باز یا تونلهایی با دیوارههای منفذدار استفاده میشود.
انعکاس شاک در تونل باد مافوق صوت
دوره پروازهای مافوق صوت
تونلهای باد مافوق صوت و مادون صوت چه تفاوتهایی با هم دارند؟
در اواخر دهه 1940 شکستن دیوار صوتی مهمترین مسئله برای هواپیماهایی بود که میخواستند سریعتر و سریعتر پرواز کننداز طرفی در این دهه قیمت تولید هواپیماها نیز به سرعت افزایش یافت در نتیجه طراحان در صدد برآمدند تا بصورت ریاضی مدلسازی کرده و بدون ساختن خود هواپیما عملکرد آنرا شبیهسازی کنند. بنابراین هر دو مسئله باعث احساس نیاز بیشتری برای طراحی تونلهای باد پیچیده میشد.
در یک تونل باد با قدرت هر چه تمامتر و فنهای قویتر، جریان هوا در نازکترین بخش قسمت تست شاک شده و به ماخ 1 که همان سرعت صوت است، میرسد. هر اندازه که فنها سریعتر کار میکردند باز هم سرعت جریان هوا در این بخش همان ماخ 1 باقی میماند. مسئله مشابهی از این شاک در قسمت نازک موتورهای راکت نیز نیز اتفاق میافتد. با این وجود گازهای داغ خروجی از موتور راکت دارای سرعت مافوق صوت خواهند بود. بنابراین در تونلهای باد مافوق صوت نیز از نازل
انبساطی مشابهی برای رسیدن به سرعت مافوق صوت استفاده میشود. ظاهرا بر خلاف واقع مدل نمونه در تونل باد در قسمت پایین دست جریان در گلوگاه یعنی جایی که شاک اتفاق میافتد، قرار میگیرد. در این قسمت از نازل مساحت سطح مقطع تونل افزایش مییابد ولی سرعت هوا کاهش نمییابد بلکه تمامی انرژی پمپ شده بوسیله فنها که به صورت فشار و انرژی گرمایی ذخیره شده به انرژی جنبشی تبدیل میشود. موتور راکت نیز تقریبا همینطور کار می کند فقط انرژی آن بجای فن از طریق سوختن سوخت بدست میآید. جریان هوا هنگامیکه از کوچکترین سطح مقطع عبور میکند به سرعت مافوق صوت میرسد.
توسعه مهمی که در این دوره روی تونلهای باد انجام گرفت ایجاد شکافها یا سوراخهایی روی دیواره تونل بود. یکی از مشکلاتی که درون تونلهای باد وجود دارد اینست که جریان هوایی برخوردی از روی مدل میتواند به دیواره تونل آسیب برساند. جریان به سمت مدل برگشته و باعث بروز خطا در اندازهگیریهای آزمایش میشود ری رایت محققی در لنگلی پیشنهاد کرد که با گذاشتن سوراخهایی روی دیواره تونل باد جریان هوای آرامی در اطراف مدل ایجاد کنیم.
خواص تونل باد برای شش رژیم سرعتی
نازل یا بخش انبساطی قسمت تست مافوق صوت برای هر مقدار ماخ مافوق صوتی دارای شکل منحصر به فردی است. بطور مثال نسبت قسمت تست به مساحت گلوگاه برای ماخ 2 برابر با 169 و برای ماخ 10 برابر با 536 میباشد. بنابراین برای اینکه یک تونل باد مافوق صوت بتواند برد وسیعی از ماخهای مافوق صوت را شامل شود باید شکل نازل در این تونل متغیر باشد. این مسئله بوسیله نازلهای قابل تعویض و یا نازلهای دارای دیواره متغیر و ; حل شدنی است. یک طرح برای طراحی چنین نازلهایی در هنگام عملکرد تونل باد اینست که اساسا یک دیواره نازل ثابت نگه داشته شده در حالیکه دیواره روبرویی آن بصورت محوری لغزیده و حرکت میکند و باعث تغییر سطح مقطع نازل میشود. بنابراین مسئله قابل تغییر بودن شکل نازل اولین تمایز از سه تفاوت بین تونلهای بااد مافوق صوت و مادون صوت است.
دومین تفاوت بین این دو نوع تونل مقدار انرژی از دست رفته هوای گردش یافته است. در تونلهای باد مافوق صوت فنها تنها نیاز دارند که فشار هوا را تا 10 درصد افزایش دهند تا انرژی از دست رفته توسط دیواره تونل، مدل، تجهیزات و ; را جبران کند. در یک تونل باد ماخ 2 فشار باید تقریبا 100 درصد افزایش یابد. بنابراین یک فن ساده تونل باد مادون صوت باید به کمپرسور چند مرحلهای از فنها تبدیل شود. واضح است که برای تولید نیروی به این بزرگی توان بیشتری نیز نیاز است. علت افت انرژی زیاد در تونل باد مافوق صوت اساسا امواج شاک است که بلافاصله در جریان بعد از قسمت تست ایجاد میشود. جاییکه سرعت جریان اصلی از مافوق صوتبه مادون کاهش مییابد. افت انرژی از طریق امواج شاک ذاتا در همه جریانهای مافوق صوت وجود دارد بنابراین در تونل باد مافوق صوت فنهای الکتریکی یا کمپرسورها باید این انرژی را تامین کنند.
تونل باد مافوق صوت متغیر نامتقارن
سومین و آخرین تفاوت مهم میان تونلهای باد مافوق و مادون صوت مربوط به خود جریان هواست. تونل باد نه تنها باید کاملا تمیز شده و فاقد بخار، روغن، گرد و غبار و هر شی خارجی باشد بلکه باید از چگالش یا میعان بخار آب موجود در هوا نیز اجتناب نمود. هنگامیکه جریان هوای تونل در نازل انبساط مییابد، گرمای نهان در هوا به انرژی جنبشی تبدیل شده و دمای هوا افت میکند و احتمال میعان بخار آب وجود دارد اما با خشک کردن هوا میتوان از این امر جلوگیری کرد.
ازآنجایی که توان لازم برای به کار انداختن تونلهای باد مافوق صوت بسیار زیاد و در حدود بیش از 50 مگاوات در هر متر مربع از قسمت آزمایش است بنابراین بیشتر تونلها بطور متناوب از انرژی ذخیره شده در تانکرهای فشار بالا یا تانکرهای خلا استفاده می کنند.
تونل باد مافوق صوت
سطح قسمت تست تونلهای مافوق صوت در داقع شبیه به سطح آیینه است . به این دلیل که حدافل خراش یا نقصی در سطح تونل جریان هوای داخل تونل را بر هم زده و باعث کاهش دقت آزمایش میشود. وجود ناخواسنه برهم زننده و مغشوش کننده جریان در شکل زیر نشان داده شده است. فقط تعداد کمی ترک یا خراش باعث تولید cries-cross خطوط ماخ فطری خواهد شد. هر خط ماخ یک موج شاک کوچ است که در محل وجود نقص بوجود میآید و بسته به سرعت هوای درون
تونل زاویه خاصی پیدا میکند مثلا در ماخ 1 خطوط ماخ عمود بر جریا است. بطور کلی این زاویه در ماخ برابر arcsin 1/M خواهد بود. برای نشان دادن چگونگی تولید خطوط ماخ توسط ذرههای کوچک روی دیواره تونل، ذرات ریزی روی نوار Scotch با ضخامت 0003 اینچ برروی دیواره تونل قرار میگیرند و باعث تولید خطوط ماخ میشوند. بخشی از نوار درون لایه مرزی مادون صوت قرار میگیرد که ضخامت آن 03 اینچ یعنی 100 برابر ضخامت نوار است ولی در هر صورت تاثیر ذرات کوچک از میان لایه مرزی حس میشود.
به هر حال وجود خطوط ماخ درون تستهای تونل باد ناخوشایند است و بخش تست هر تونل مافوق صوتی باید به اندازه کافی صیقلی باشد .
ذرات کوچک روی دیواره یک تونل باد مافوق صوت باعث تولید خطوط ماخ شدهاند.
a)در ماخ 2 این خطوط با محور تونل زاویه 30 درجه میسازند. b ) خطوط ماخ تولیدی که بخشی از آن در لایه مرزی مادون صوت قرار گرفته است.
افزایش و بهبود عملکرد تونلهای باد مافوق صوت
در حال حاضر فرآیند جدیدی برای شکل هندسی نازل که برای کنترل عدد ماخ در قسمت تست ضروریست، بکار برده میشوود. تعیین و حدس شکل نازل در یک ماخ مافوق صوت احتیاج به زحمت زیادی دارد با سیستمهای جدید پیشبینی شکل نازل برای ماخهای بین 14 تا 43 آسانتر خواهد بود. قبل از سال 1991 HSWT مکانیزم کنترل شکل نازل شامل یک سیستم پیچیده cam بود. ایجاد شکل دلخواه برای نازل بسته به پیچیدگی سیستم فرآیند بسیار وقتگیری بوده که دارای دقت کافی نیز نیست. سیستم cam بوسیله یک جک هیدرولیکی و سیستم فیدبک encoder جایگزین شد. روش پیشگویی شکل نازل شامل برونیابی مختصهها از مجموع مختصههای ماخ بجا مانده از سیستم موجود میباشد. علاوه بر این هیچ روشی برای ست کردن نازلها بصورت متقارن و مشحص کردن ویژگی فیدبک جک هیدرولیکی نسبت به هندسه واقعی نازل در تونل وجود ندارد.بنابراین توسعه روش پیشگویی شکل نازلهای قابل تغییر که فادر به پیشگویی و بکارگذاری دقیق شکل نازلهاست، از اهمیت بالایی برخوردار است.
بدلیل پیچیدگی این امر پروژه به چهار بخش تقسیم شده است:
– توسعه یک کد برنامه نویسی دو بعدی که بتواند به صورت تئوری شکل نازل را برای دستیابی به ماخ مشخص در قسمت تست پیشبینی کند.
– طرح یک سیستم سنجش نقشه نازل برای مشخص کردن سیستم کنترل شکل نازل کنونی (NCMS) و بکار گذاری این نازل تئوری روی سیستم.
– چک کردن مجموعه جدید اشکال و تصحیح شکل برای تاثیرات لایه مرزی از طریق روشهای اصلاح با سعی و خطا.
– در نهایت تمامی مراحل بالا با استفاده از مجموعه بزرگی از اطلاعات که در طول کالیبره شدن جمعآوری شدند، شکل نهایی نازل را مشخص خواهند کرد.
کاهش اغتشاش در تونل باد
در این قسمت نگاهی اجمالی در مورد تاثیر اغتشاش در تونلهای باد و طراحی مناسب آن برای داشتن اغتشاشهای کم یا زیاد، خواهیم داشت. آزمایشهای انجام شده در تونلهای باد نشاندهنده تاثیر پارامترهای مختلف در اندازه توربولانس میباشد.
تغییرات مناسب در اندازه، شکل و ضخامت دیوارههای سلولهای لانه زنبوری دارای تاثیرات کمی هستند. اضافه کردن یک صحه لانه زنبوری دیگر هم تاثیر چندانی در کاهش میزان اغتشاش نخواهد داشت. اما با افزایش فاصله صفحه لانه زنبوری و بخش اندازهگیری و همچنین کاهش زیاد مساحت در مخروط ورودی مقدار اغتشاش کاهش خواهد یافت.
درک تاثیر اغتشاش در تونل باد بدین ترتیب شروع شد که در سال 1911 ایفل مقاومت هوا را روی یک کره در تونل بادی که جدیدا ساخته بود، اندازه گرفت و مقدار ضریب پسا را 018 بدست آورد. یک سال بعد فوپل بیان کرد که مقدار ضریب درگ ایفل کاملا نادرست بوده و ضریب درست برابر 044 یعنی حدود سه برابر ضریب ایفل است. اما ایفل با انجام آزمایشهای دیگر روی کره با ابعاد مختلف و در تونل بادهای دیگر ، در صدد نشان دادن صحت ادعای خود برآمد.
اولین سرنخ برای توجیح این تفاوت توسط ویلزبرگر ارائه شد. نتایجی که ویلزبرگر با ایجاد اغتشاش در جلو کره به آن رسیده بود، مشابه نتایج ایفل بود. وی اینکار را از طریق قرار دادن صفحه مشبندی شده در مقابل جریان هوا در جلو کره یا با قرار دادن یک رینگ سیمی روی سطح کره روی صفحهای عمود بر جهت باد، انجام داد. پس از انجام آزمایشات بسیار نتیجه نهایی اینگونه بود که ضریب درگ کره در هوا تنها به قطر کره بستگی ندارد بلکه به سرعت، چگالی، لزجت و همچنین شدت توربولانس جریان هوا نیز وابسته است.
جسم دیگری که نتایج بدست آمده روی آن در تونل باد های مختل بسیار متفاوت بود، اجسام خط جریانی بودند. مقدار ضریب درگ بدست آمده در آزمایشگاه بینالمللی فیزیک دارای مقدار کمتری نسبت به نتایج تونل باد yard دریایی واشنگتن بود.
در سال 1923 آزمایشگاه بینالمللی فیزیک شروع به انجام یکسری آزمایش مقایسهای روی دو مدل ارشیپ در تعداد زیادی از تونلهای باد دنیا انجام داد. نتایج بدست آمده از تونلهای باد ایالت متحده دارای 50 درصد اختلاف نسبت به نتیجه میانگین بود. علت این اختلافها وجود تفاوت در میزان توربولانس تونلهای باد مختلف بود.
این دو مثال نشاندهنده تاثیر اغتشاش در تونل باد بود ولی کشف تاثیرات خود اغتشاش کمی فدیمیتر است :
اسبرن رینولدز در مطالعات خود روی جریان درون لولهها، مشاهدات اولیه خود را بدین ترتیب به ثبت رسانید : برای اعداد رینولدز پائین، جریان درون لوله آرام بوده که مطابق با قوانین هیدرودینامیک برای جریانهای دائمی یک مایع لزج است. در رینولدزهای بالا جریان چرخیده و علاوه بر حرکت مولکولهای تکی، مومنتم نیز از لایهای به لایهای دیگر درون سیال منتقل میشود در آزمایشات معینی انتقال جریان از یک رژیم به رژیم دیگر صرفنظر از سرعت، قطر لوله، لزجت و چگالی مایع در مقادیر مشخصی از اعداد رینولدز اتفاق میافتد. هنگامیکه جریان ورودی دارای اغتشاش باشد مقدار عدد رینولدز بحرانی به بزرگی اغتشاش بستگی خواهد داشت. توربولانس جریان ورودی ممکن است بوسیله اشیایی که نزدیک ورودی لوله قرار میگیرند، صفحات لانه زنبوری در لوله و یا شکل ورودی خود لوله تولید شود.
کلمات کلیدی:
ساخته شده توسط Rodrigo ترجمه شده
به پارسی بلاگ توسط تیم پارسی بلاگ.