موضوع سخنرانی و سخنران اين جلسه
پیلهای سوختی و کاربرد آنها در صنایع زیرسطحی
دكتر محمد ژياني
دانشگاه صنعتي اصفهان
اصفهان
جلسه شانزدهم
زمان: ۹۱/۴/۶
مکان: اصفهان خیابان سعادت آباد، روبروی مقبره بانو امین، شهر علم، سالن اجتماعات

در این سمینار انواع مختلف پیلهای سوختی شامل پلیمری، اسید فسفریک، قلیایی، آلومینیم-اکسیژن، کربنات مذاب و اکسید جامد معرفی و با هم مقایسه میشوند. بعد از بررسی فاکتور های مورد نظر، پیل سوختی با الکترولیت پلیمر به عنوان مناسب ترین گزینه برای استفاده در نیروی پیشران مستقل از هوا در زیردریایی معرفی می شود. مزایای آن در مقایسه با پیل های دیگر، عملکرد در دمای پایین، توانایی شروع به کار سریع، دانسیته توان بالا، الکترولیت جامد و پایداری شیمیایی و مکانیکی مناسب می باشد.

این پیل سوختی به وسیله کشورهایی مانند انگلیس، آلمان، آمریکا، کانادا مورد ارزیابی قرار گرفته است و به عنوان نیروی پیشران مستقل از هوا به طور عملی در زیردریایی به کارگرفته شده است. تأکید بر این نکته ضروری به نظر می رسد که برای انتخاب پیل سوختی مناسب برای تامین نیروی رانش مستقل از هوا در زیردریایی باید روش ذخیره واکنشگر ها شامل سوخت و اکسیدان در نظر گرفته شود.

استفاده از پیل سوختی با دانسیته توان بالا باعث افزایش نیروی پیشران زیردریایی، افزایش زمانِ ماندگاری زیر آب زیردریایی می شود و در عین حال ضریب بی احتیاطی و اثرات گرمایی را نیز کاهش می دهد.

محل:‌ دانشگاه اصفهان- درب شرقي- ساختمان علوم يك- تالار شهيد باهنر.

برنامه:

17:00 سخنرانی: آقاي دكتر محمد ژياني، دانشگاه صنعتي اصفهان،

18:00 استراحت و پذیرایی،

‌18:20 پرسش ماه: خانم ها نفيسه رضايي و الهه قرباني، دانشگاه صنعتي اصفهان،

18:40 خبرنشست: آقاي دكتر پيمان صاحب سرا، دانشگاه صنعتي اصفهان،

19:00 پايان.

توجه ۱: اعضای باشگاه لطفا برای حضور در باشگاه فیزیک کارت عضویت خود را به همراه بیاورند.

توجه ۲: علاقه مندان به عضویت یا تمدید عضویت برای سال ٩۱، لطفا ۱۵ دقیقه قبل از شروع برنامه برای ثبت نام به میز انجمن در مقابل سالن همایش مراجعه کنند.


پرسش و پاسخ این جلسه:
وسایل لازم:
مقداری ماکارونی خام
سوال:‌
مطابق شکل ۱ و ۲، قطعه‌ای ماکارونی خام را به آرامی خم می‌کنیم. سپس ماکارونی در حالتی که به صورت شبه ایستا خم شده است، به بیش از چند قسمت ‌شکسته می‌شود بر خلاف آن که تصور می‌کنیم ماکارونی از وسط نصف خواهد شد. آنچه مشاهده می‌کنید (شکل‌های سه، چهار و پنج) چگونه توصیف می‌کنید؟


http://www.Imm.jussieu.fr/spaghetti/index.html
پاسخ:
هنگامی که یک قطعه از ماکارونی نپخته را خم می‌کنیم، معمولا در اوج خمش که در آن تنش بالاترین مقدار را دارد، ماکارونی شکسته می‌شود ولی این در حالت ایده‌ال که خمیر ماکارونی کاملا یکنواخت است رخ می‌دهد. معمولا اولین شکست در یک نقطه در نزدیکی راس که در آن استرس و اندازه نقص (نایکنواختی خمیر) به یک مقدار بحرانی می رسد رخ می دهد. پس در ابتدا ماکارونی به دو قطعه‌ی بلند و کوتاه می‌شکند. طبق اصل پایستگی تکانه هر کدام از قطعه‌ها می‌خواهند به حالت اول خود برگردند بنابراین خمشی در قطعه بزرگتر اتفاق می افتد وشکست دوم رخ می‌دهد.شکست‌های بعدی نیز بدین ترتیب اتفاق می‌افتد.
breaking_dry_spaghetti.zip


خبرنشست این جلسه:


خبر اول:
شبکه هگزاگونال سیلیسِن

دانشمندان ژاپنی بلور سیلیکونی با شبکه هگزاگونال تولید کرده اند که شباهت زیادی به شبکه کربنی در گرافین دارد. پیش بینی می شود کهاین ماده خواص الکترونیکی سودمندی از خود نشان دهد. پیش از این دانشمندان ایتالیایی در مرکز تحقیقاتی در رم لایه ای از سیلیسن را بر روی بستری از نقره تولید کرده بودند.اما در تحقیق جدید سیلیسن بر روی بستری از زیرکونیوم دایبورایدتولید شده است. تفاوت در اینجا است که در مورد بستر نقره ای، ثابت شبکه به مقدار آن در شبکه سیلیسنی نزدیک است، که منجر یه ایجاد لایه ای گرافین گونه تخت می شود. اما ثابت شبکه زیرکونیوم دایبوراید متفاوت بئده و در نتیجه سیلیسن تولید شده به صورت موج-دار (مچاله) به دست می آید که حالتی پایدارتر از شبکه سیلیسن می باشد.

منابع:
http://physicsworld.com/cws/article/news/2012/jun/20/silicene-pops-out-of-the-plane
Phys. Rev. Lett. 108 (2012) 245501.
Phys. Rev. Lett. 108 (2012) 155501.

خبر دوم:
فرش دریایی انرژی تولید می کند

هنگامی که امواج قدرتمند دریا به ساحل ماسه ای نزدیک می شوند به آرامش می رسند. یعنی انرژی خود را در بستر ماسه ای تخلیه می کنند. ماهیگیران از این قضیه استفاده می کنند و به هنگام صوفانی شدن دریا به خلیج های شنی پناه می برند تا از شر امواج با طول موج بین 100 تا 200 متر (سواحل مکزیک) مصون بمانند. این موضوع زمینه تحقیقاتی گروهی در آمریکا شده است تا با الهام از این پدیده به فکر تولید فرشی برای کف دریا باشند که علاوه بر کنترل انرژی گاه مخرب امواج، بتوانند انرژی الکتریکی استحصال کنند. آزمایش با مدلسازی بر روی امواج در فاصله 10 متری در دانشگاه برکلی انجام پذیرفته است و انرژی 6.5 کیلووات بر متر مربع حاصل شده است که تقریباً بیش از دوبرابر بیشینه انرژی تولید شده از توربین های بادی و بیست برابر مقدار تولید شده اس مبدل های انرژی خورشیدی است.

منابع:
http://physicsworld.com/cws/article/news/2012/jun/14/seabed-carpet-could-harness-wave-energy
Proc. R. Soc. A, June 13 (2012). doi:10.1098/rspa.2012.0193.

خبرسوم:

سخت بر اثر فشار

مقاله ای در شماره اخیر مجله نیچر نشان داده است که بر اثر فشاری بسیار زیاد (که در مرکز سیارات عظیم ممکن است به طور طبیعی یافت شود) می توان هیدروژن را به صورت فلزی با رفتار غیرمتعارف در آورد. در این راه با استفاده از الماس فشرده بر روی مخزن کوچکی حاوی هیدروژن فشار وارد می آورند. با این کار هیدروژن را مجبور می کنند که از گازی دو اتمی به فلزی جامد، درخشان و تک اتمی تبدیل شود. در فشار 200 گیگاپاسکال که فشاری معادل دومیلیون برابر فشار جو زمین است، نشانه هایی از جامد شدن هیدروژن مشاهده می شود. در فشار 220 گیگاپاسکال محفظه تاریک می شود، که نشان از چگالش در هیدروژن دارد. در فشار 240 گیگاپاسکال جریان خفیفی در ماده برقرار می شود. در فشار 260 تا 270 گیگاپاسکال مقاومت در برابر جریان به میزان چندین مرتبه بزرگی افت می کند که نشان از رفتار فلزی فاز جدید هیدروژن دارد.

منابع:
Nature 486 (2012)175, June 14, 2012.



شما می‌توانید پاسخ پرسشهای مطرح شده در هریک از جلسات باشگاه فیزیک اصفهان را به نشانی پست الکترونیکی بفرستید. لطفاً در عنوان نامه خود به شماره جلسه باشگاه اشاره کنید.

مشاهده گزارش جلسه     
فهرست جلسات | باشگاه فیزیک اصفهان
پوستر این جلسه   (راهنمای چاپ)


صفحه اصلی فارسی | صفحه اصلی انگليسی
اساسنامه انجمن | درباره انجمن | نقشه سايت | بخش ها | فعاليت ها | بخش اخبار
ارتباطات | عضويت | ديگر سايت ها

تمام حقوق اين سايت محفوظ و متعلق به انجمن فیزیک ایران می‌باشد.
Webmaster : Ali Meschian : www.irandg.com
www.irandg.com