لرزه شناسان جریان گرما را ازهسته مذاب زمین تا بخش پایینی گوشته آن اندازه گیری می کنند
سانتا کروز ، کالیفرنیا_ برای نخستین بار ، دانشمندان توانسته اند مقدارگرمایی را که از فلزات مذاب هسته زمین تا ناحیه ای از مبنای گوشته جریان می یابد اندازه گیری کنند، این فرایند هم به ایجاد حرکات تکتونیکی صفحات در سطح و هم به ژئو دینامو در هسته که میدان مغناطیسی زمین را به وجود می آورد، کمک می کند .
مرز بین هسته و گوشته در نیمه راه به هسته زمین است که عمق آن 740/1 مایل (2900 کیلومتر ) می باشد. لرزه شناسان با مطالعه اثر این ناحیه بر امواج لرزه ای حاصل از زلزله قادر به بررسی ساختارآن هستند. نتیجه اندازه گیری تازه دما که در شماره 24 نوامبر مجله علوم به چاپ رسیده با ربط دادن مشاهدات لرزه ای به دگرگونی کانی تازه کشف شده ا ی به دست آمده که در فشارها و دماهای بسیا ر زیادکه برمرز بین هسته و گوشته غالب است، یافت می شود .
Thorne Lay استاد علوم زمین و سیارات در دانشگاه کالیفرنیا واقع در سانتا کروز و نویسنده نخست مقاله، می گوید:" برای اولین بار دماسنجی داریم که دمای نیمه پایینی مسیر به سمت مرکز زمین را به ما می گوید ".
Lay می افزاید: "اگر تفسیر ما درست باشد دمای دو عمق مختلف که درست بالای یکدیگر قرار دارند به دست می آید. بنا براین ما نه تنها دمای مطلق بلکه نرخ تغییر دما را با تغییر عمق و به صورت جانبی نیز به دست می آوریم . این شیب دمایی در مورد مقدار گرمایی که از هسته تا مبنای گوشته در آن ناحیه جریان می یابد اطلاعات می دهد ".
دید کلی
برای اینکه یک جسم ، دیگری را گرم کند تماس واقعی بینشان ضروری نیست. مثلا خورشید از فاصله دور همه چیز را گرم میکند. گرما به روشهای مختلف ، که هر کدام تحت شرایط مختلفی قابل انجام است، انقال مییابد. تنها وجه مشترک این راههای انتقال ، آزمایشهای مربوط به گرما و تعریف بنیادی گرماست. به عبارتی در هر کدام از روشهای انتقال آزمایشهای مربوط به گرما ، انتقال انرژی از جسم گرمتر به جسم سردتر صورت میگیرد.
انتقال رسانشی آزمایشهای مربوط به گرما
اگر یک انتهای سیخی را به مدت زیادی داخل اجاقی گرم نماییم، انتهای دیگر آن نیز گرم میشود. آزمایشهای مربوط به گرما از طریق بدنه سیخ ، از انتهای داغ به انتهای سرد منتقل میشود. این روش انتقال آزمایشهای مربوط به گرما ، یا شارش انرژی از طریق ماده را رسانش گرمایی میگویند. فلزات ، بویژه نقره ، مس و آلومینیوم رساناهای خوب آزمایشهای مربوط به گرما و بیشتر غیر فلزات رساناهای ضعیف آزمایشهای مربوط به گرما هستند. ته مسی ماهیتابه آزمایشهای مربوط به گرما را در تمام جهات و بطور یکنواخت در ته ماهیتابه پخش میکند. دسته ماهیتابه از جنس چوب یا پلاستیک است که رساناهای ضعیفی هستند. وقتی از این مواد برای جلوگیری از رسانش آزمایشهای مربوط به گرما استفاده میشود، عایق حرارتی نامیده میشوند.
1. مقدمه
سیستمهای خنک کننده، یکی از مهمترین دغدغههای کارخانهها و صنایعی مانند میکروالکترونیک و هر جایی است که به نوعی با انتقال گرما روبهرو باشد. با پیشرفت فناوری در صنایعی مانند میکروالکترونیک که در مقیاسهای زیر صد نانومتر عملیاتهای سریع و حجیم با سرعتهای بسیار بالا (چند گیگا هرتز) اتفاق میافتد و استفاده از موتورهایی با توان و بار حرارتی بالا اهمیت به سزایی پیدا میکند، استفاده از سیستمهای خنککننده پیشرفته و بهینه، کاری اجتنابناپذیر است. بهینهسازی سیستمهای انتقال حرارت موجود، در اکثر مواقع به وسیله افزایش سطح آنها صورت میگیرد که همواره باعث افزایش حجم و اندازه این دستگاهها میشود؛ لذا برای غلبه بر این مشکل، به خنک کنندههای جدید و مؤثر نیاز است و نانو سیالات به عنوان راهکاری جدید در این زمینه مطرح شدهاند. [1]
نانوسیالات به علت افزایش قابل توجه خواص حرارتی، توجه بسیاری از دانشمندان را در سالهای اخیر به خود جلب کرده است، به عنوان مثال مقدار کمی (حدود یک درصد حجمی) از نانوذرات مس یا نانولولههای کربنی در اتیلن گلیکول یا روغن به ترتیب افزایش 40 و 150 درصدی در هدایت حرارتی این سیالات ایجاد میکند [2] [3]؛ در حالی که برای رسیدن به چنین افزایشی در سوسپانسیونهای معمولی، به غلظتهای بالاتر از ده درصد از ذرات احتیاج است؛ این در حالی است که مشکلات رئولوژیکی و پایداری این سوسپانسیونها در غلظتهای بالا مانع از استفاده گسترده از آنها در انتقال حرارت میشود. در برخی از تحقیقات، هدایت حرارتی نانوسیالات، چندین برابر بیشتر از پیشبینی تئوریها است. از دیگر نتایج بسیار جالب، تابعیت شدید هدایت حرارتی نانوسیالات از دما [4] [5] و افزایش تقریباً سه برابری فلاکس حرارتی بحرانی آنها در مقایسه با سیالات معمولی است [6 و7].
این تغییرات در خواص حرارتی نانوسیالات فقط مورد توجه دانشگاهیان نبوده در صورت تهیه موفقیتآمیز و تأیید پایداری آنها، میتواند آیندهای امیدوارکننده در مدیریت حرارتی صنعت را رقم بزند. البته از سوسپانسیون نانوذرات فلزی، در دیگر زمینهها از جمله صنایع دارویی و درمان سرطان نیز استفاده شده است [8]. به هر حال تحقیق در زمینه نانوذرات، دارای آیندهای بسیار گسترده است [9].
باد هوای در حال حرکت است. باد به وسیلة گرمای غیر یکنواخت که سطح کرة زمین که حاصل عملکرد خورشید است، بوجود میآید. از آنجائیکه سطح زمین از سازندههای خشکی و آبی قنوعی تشکیل شدهاند، اشعة خورشید را بطور غیریکنواخت جذب میکند. وقتی خورشید در طول روز میتابد، هوای روی سرزمینهای خشکی سریعتر از هوای روی سرزمینهای آبی گرم میشود. هوای گرم روی خشکی ضبط شده و بالا میرود و هوای خنک تر و سنگین تر روی آب جای آنرا میگیرد که این فرآیند بادهای محلی را میسازد. در شب، از آنجا که هوا روی خشکی سریعتر از هوای روی آب خنک میشود، جهت باد برعکس میشود.
به همین طریق بادهای بزرگ جوی که زمین را دور میزنند به علت اینکه هوای سطحی نزدیک استوا در اثر گرمای خورشید بیشتر از هوای قطب شمال و جنوب گرم شده، بوجود میآیند. از آنجا که باد تا زمانیکه خورشید به زمین میتابد، بطور پیوسته تولید خواهد شد، آنرا منبع انرژی تجدید شونده مینامند. امروزه، انرژی بادی عمدتاً برای تولید برق بکار برده میشود.
تاریخچة باد
در طی تاریخ، انسانها باد را به شیوههای مختلف به کار بردند. بیش از پنج هزار سال پیش، مصریان باستان از نیروی باد برای راندن کشتیهای خودروی رود نیل استفاده کردند. بعد از آن، انسان آسیاب بادی را برای آسیاب کردن بذر خود ساخت. جدیدترین آسیاب بادی متعلق به ایران است. این آسیاب شبیه به پاروهای بسیار بزرگ بوده.
قرنها بعد، مردم هلند طرح پایة آسیاب بادی را بهبود دادند. آنها تیغههای پروانه مانند ساخته شده از پرههای نو به آسیاب بادی اضافه کردند و روشی برای تغییر جهت آن مطابق با جهت باد ابداع کردند. آسیابهای بادی به هلندیها کمک کردند که در قرن 17 صنعتی ترین کشور جهان باشند.
پاورپوینتی آموزشی و قابل ویرایش