المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
زكاة الفطرة
2024-11-05
زكاة الغنم
2024-11-05
زكاة الغلات
2024-11-05
تربية أنواع ماشية اللحم
2024-11-05
زكاة الذهب والفضة
2024-11-05
ماشية اللحم في الولايات المتحدة الأمريكية
2024-11-05

الآثار القانونية لعقد التأمين
13-3-2016
أحوال الانبياء
18-8-2016
الآثار الاجتماعية للتحضر
5-6-2022
العوامل الواجب مراعاتها عند انشاء مساكن الدواجن
21-4-2016
إدلاف الاكسون Exon Shuffling
6-4-2018
النبر
10-11-2020

Binary Fluids  
  
83   04:42 مساءاً   date: 18-10-2016
Author : Franklin Potter and Christopher Jargodzki
Book or Source : Mad about Modern Physics
Page and Part : p 52


Read More
Date: 5-10-2016 103
Date: 26-10-2016 71
Date: 10-11-2016 92

Binary Fluids

The two possible phase diagrams show the miscible and immiscible phases of a binary fluid, a mixture of two

kinds of fluid, in a plot with axes of temperature versus concentration. For example, coffee and cream are miscible at room temperature but oil and water are not.

Consider the 50 percent mixture in each phase diagram and start at a high temperature in the miscible phase. The diagram to the left reveals that the binary fluids become immiscible upon being cooled, while the diagram to the right tells us that the fluids become immiscible as the cooling proceeds but that even further cooling brings back the miscible phase. Can both phase diagrams represent a real binary fluid, or is one false?

Answer

Both phase diagrams can represent actual binary fluids, although the diagram to the right is quite rare. To understand these phase diagrams, both energy and entropy must be considered. The energy part involves the van der Waals interaction between adjacent molecules, an induced dipole-dipole electromagnetic interaction. In general, this attractive force between unlike molecules is much weaker than the attractive force between like molecules. The stronger the force of attraction holding the molecules together, the lower the energy of the system. Hence, when most of the molecule’s neighbors are of the same chemical species, the system energy is lowest and immiscibility is favored. Even the increased random tumbling about of the molecules at higher temperatures doesn’t disrupt this clustering of like molecules.

However, energy considerations alone do not explain the behavior of binary liquids. Why are they miscible at all? The miscibility occurs at lower temperatures because the system tends to minimize not its energy but rather its free energy, Efree = EsysTS. The free energy is the energy of the system minus the product of the temperature T and the system’s entropy S. At a given T, the free energy can be decreased by decreasing the system’s energy or by increasing its entropy. At low T, changing the entropy has a minimal effect because the product TS may be small. But at high T, the product can be large. So systems at high T tend to maximize their entropy, that is, their randomness or disorder.

We now have a good argument for ruling out the diagram to the right, with its reappearing miscible phase at low temperatures. Not so! For some molecules, hydrogen bonding occurs with its very small angular spread, locking two molecules together. This hydrogen bonding occurs primarily at lower temperatures because of the orientation dependence, with “orientation” entropy lost in forming the hydrogen bond being greater than the “compositional” entropy gained. Therefore both energy and entropy are lowered, and the lowered energy of the hydrogen bond has a large effect on the free energy. Water and butyl alcohol is one example of a binary liquid with the rare phase diagram.




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.