مقدمه:
برای انسان انرژی گرمایی محسوس ترین انرژی است که از دیرباز در زندگی روز مره با آن سروکار داشته است. حس گرما و سرما، مزایا و مضرات گرمی و سردی انسان را کنجکاو کرد که ماهیت آن را بشناسد. اما تا معادلات تابش الکترومغناطیسی و نحوه ی تولید آنها فرمول بندی نشد، شناخت ماهیت انرژی گرمایی مقدور نشد. با این وجود از نظر فیزیکی، گرما چیزی بیشتر از یک نوع انرژی محسوب نمی شود. اما همه ی انواع دیگر انرژی ها با انرژی گرمایی ارتباط تنگاتنگی دارند.
دوگانگی نور
نور یکی از مباحث و پدیده هایی است که از قرن هیجدهم اندیشه ی دانشمندان را به خود معطوف کرده است. دوگانه بودن خواص نور، یکی از مهم ترین عامل جذب دیگران به خود بوده است. الکترون ها نیز همانند نور دارای خواص موجی و مادی مى باشند، هنگامى که الکترون های یک اتم، انرژی دریافت می کنند به سطوح بالای اتم می روند که حالت برانگیختن به اتم دست داده می شود. هنگامی که الکترون ها از سطوح انرژی بالاتر به سطوح انرژی پایین تر می روند، آن مقدار انرژى را که دریافت کرده اند، به صورت نور پس می دهند. ارتعاش اتم ها باعث تولید نور می شود، و نور گسیل شده از الکترون های یک اتم، در یک جهت و راستا قرار دارند. اما نورهای گسیلی از مجموعه اتم ها در تمام جهات و به خط مستقیم سیر می کنند. بهمین دلیل در لیزر نور های گسیلی در یک جهت و راستا است.
الکترون ها هنگام عبور از مقاومت شتاب منفی می گیرند و تابش می کنند.
نور را می توان در فرآیند های فیزیکی، واکنش های شیمیایی، سوخت و شکاف های هسته ای، مشاهده کرد. قبل از شروع در مورد تولید نور در این فرآیند، بهتر است ابتدا بحثی در مورد گرما داشته باشیم. با پی بردن به ماهیت گرما، می توانیم نور را به آسانی بشناسیم. گرما موجی است که طول موجش بزرگتر از طول موج نور مرئی است. هنگامی که امواج گرما انرژی دریافت می کنند، طول موج آن ها کاهش می یابد و با دریافت انرژی به طور متداول، این امواج در محدوده طیف رنگی (نور مرئی) قرار می گیرند، که در این حالت ما، این امواج گرما را به صورت نور مشاهده می کنیم .
این امواج با دریافت انرژی بیشتر، از محدوده نور مرئی خارج می شوند(مانند شکاف های هسته ای). پس امواج گرما در دو حالت، نامرئی هستند: امواجی که طول موجشان بیشتر از طول موج پرتو فرو سرخ و همچنین امواجی که طول موجشان کمتر از طول موج پرتو فرا بنفش است.
لیزر نور های گسیلی را در یک جهت و راستا می فرستد.
با این ایده، عقیده همفری دیوی مبتنی بر اینکه نور از تمرکز گرما در یک نقطه ایجاد می شود، اثبات می شود. پس به این نتیجه می رسیم که مبنای نور گرما ست.
حال به بحث اول خود بر می گردیم، و ابتدا از تولید نور در فرآیند فیزیکی می پردازیم: اگر به یک لامپ نگاه کرده باشید متوجه می شوید که عامل روشنایی آن یک رشته فلزی است که می درخشد، و یا اگر به یک آهن گداخته ای توجه کرده باشید، می بینید که آهن بر اثر حرارت روشنایی بدست آورده است. اکنون می خواهیم به عوامل انتشار نور در این فرآیند ها بپردازیم: تمام مواد از ذرات بسیار ریزی ( مولکول ها و اتم ها ) تشکیل شده اند که این مواد پیوسته در حال حرکتند.
شامل 11 صفحه Word
مقدار گرمایی که لازم است تا دمای یک جسم را به اندازه یک درجه افزایش دهد، به عنوان ظرفیت گرمایی تعریف می‌شود که آن را با حرف C نشان می‌دهند. ظرفیت گرمایی ، ترجمه واژه لاتین Heat Conductivity میباشد.
"ژول" با آزمایش نشان داد که هرگاه مقدار معینی از انرژی مکانیکی به گرما تبدیل شود، مقدار گرمای حاصل همیشه یکسان است. بنابراین هم‌ارزی گرما و کار مکانیکی به‌عنوان دو شکل انرژی ، کاملا محرز است. "هلمهولتز" اولین کسی بود که بوضوح بیان کرد که نه‌تنها گرما و انرژی مکانیکی ، بلکه تمام شکلهای انرژی هم‌ارزند و مقدار معینی از یک شکل انرژی از بین نمی‌رود، مگر آنکه همان مقدار در یکی از شکلهای دیگر انرژی ظاهر شود. بنابراین گرما صورتی از انرژی است.
حال اگر چنانچه بخواهیم دمای جسمی را به اندازه واحد افزایش دهیم، در این صورت بسته به نوع جسم ، این مقدار گرما متفاوت خواهد بود. کلمه ظرفیت در ظرفیت گرمایی بویژه گمراه کننده است، چون عبارت مقدار گرمایی را که یک جسم می‌تواند نگه دارد، به یاد می‌آورد که اساسا بی‌معنا است.
اصولا می‌توان ظرفیت گرمایی را به‌عنوان یک ثابت تناسب در نظر گرفت، یعنی مقدار گرمای داده شده به یک جسم با تغییر دمای آن جسم متناسب است و با ضرب کردن ظرفیت گرمایی در طرف دوم این رابطه ، رابطه تناسبی به یک تساوی تبدیل می‌شود، یعنی نسبت مقدار انرژی گرمایی() که به یک جسم داده می‌شود، بر افزایش دمای متناظر با آن() را ظرفیت گرمایی آن جسم می‌گویند.
ظرفیت گرمایی ویژه
ظرفیت گرمایی واحد جرم یک جسم را ظرفیت گرمایی ویژه آن جسم می‌گویند. ظرفیت گرمایی ویژه ، مشخصه ماده‌ایست که جسم را تشکیل داده است. در مورد یک سکه از ظرفیت گرمایی صحبت می‌کنیم، ولی در مورد ماده تشکیل دهنده آن یعنی مس ، گفتگو از ظرفیت گرمایی ویژه مناسبت ندارد. ظرفیت گرمایی یک جسم و ظرفیت گرمایی ویژه یک ماده ، هیچکدام ثابت نیستند و به محل بازده دمایی بستگی دارند.
مشخصات ظرفیت گرمایی
ظرفیت ، یک مقدار عددی است که واحد آن بر اساس تعریف واحد گرما و واحد دما بیان می‌شود. معمولا گرما را برحسب کالری بیان می‌کنند و کالری طبق تعریف مقدار گرمایی است که باید به یک گرم آب داده شود تا دمای آن را به اندازه یک درجه سانتی‌گراد بالا ببرد. بر این اساس مقدار گرمای لازم برای افزایش دمای یک کیلوگرم آب به اندازه یک درجه سانتی‌گراد ، کیلوکالری نامیده می‌شود.
دما را نیز برحسب واحد کلوین بیان می‌کنند، البته دما را برحسب درجه سانتی‌گراد نیز می‌توان بیان کرد. لذا واحد ظرفیت گرمایی خواهد بود.
تعریف آنتالپی
آنتالپی سیستم، تابعی ترمودینامیکی است که با مجموع انرژی درونی سیستم و حاصلضرب حجم در فشار آن (در فشار ثلبت) در محیط سیستم، هم ارز است. به عبارت دیگر گرمای جذب شده بوسیله واکنشی که در فشار ثابت انجام می‌گیرد، برابر با تغییر آنتالپی سیستم است. آنتالپی، همانند انرژی داخلی، تابعی از حالت سیستم و مستقل از راهی است که به آن حالت می‌رسد.
شامل 15 صفحه فایل word قابل ویرایش
انرژی حرارتی که در پوسته جامد زمین وجود دارد، انرژی گرمایی نامیده می شود. مرکز زمین منبع عظیمی از انرژی حرارتی است که به شکلهای گوناگون از جمله فوران های آتشفشانی، آبهای گرم و یا بواسطه خاصیت رسانایی به سطح آن هدایت می شوند. طظبق فرضیه های موجود، زمین توده ای آتشین بوده که بیش از 4 میلیارد سال پیش شکل گرفته و بتدریج به انجماد و سردی گراییده است و این سرد شدن همچنان نیز ادامه دارد.
در حال حاضر از انرژی زمین گرمایی در بسیاری از نقاط جهان و به صورتهای مختلف ،در سطح وسیعی استفاده می شود . محققین همزمان با بکارگیری تکنولوژی های قدیمی تامین انرژی، شیوههای جدید تامین انرژی را نیز به تکامل رسانیده اند. در آینده نیز تلاش برای توسعه آن، هم در زمینه کشف منابع انرژی و هم در زمینه انتقال تکنولوژی امری اساسی تلقی می شود. بهره برداری از انرژی زمین گرمایی،به عنوان یک منبع انرژی بالقوه در اعماق زمین، مستقل از شرایط جوی بوده و قابلیت جوابگویی به نیاز کنونی و آتی بشر را دارد.
شامل 34 صفحه فایل word قابل ویرایش
فهرست مطالب پروژه به شرح زیر است:
انرژی زمین گرمایی چیست؟ ...............................................................3
چگونگی انتقال گرمای زمین به سطح زمین .......................................5
مکان های مناسب برای بهره برداری از انرژی زمین گرمایی...............7
انواع منابع زمین گرمایی......................................................................10
کاربرد انرژی زمین گرمایی..................................................................17
کاربرد غیر مستقیم(تولید برق)..........................................................18
انواع نیروگاه های زمین گرمایی..........................................................19
کاربرد مستقیم.....................................................................................30
انرژی زمین گرمایی در کشورهای مختلف.........................................38
شواهد وجود منابع زمین گرمایی در ایران.........................................40
استفاده مستقیم انرژی زمین گرمایی در ایران...................................42
مناطق دارای انرژی زمین گرمایی در ایران........................................43
نیروگاه زمین گرمایی مشکین شهر....................................................45
مزیت های کاربرد انرژی زمین گرمایی...............................................46
منابع.....................................................................................................48
این پروژه یک فایل پاورپوینت است با 48 اسلاید.