شماره راهنما :
1910 دكتري
پديد آورنده :
شهسواري، سعيد
عنوان :
نگرشي نو بر اصل پايستگي انرژي و سيستم‌هاي فيزيكي
گرايش تحصيلي :
مكانيك جامدات
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
شش، 109 ص. : مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
مهران مرادي
استاد مشاور :
مهدي سلماني تهراني
توصيفگر ها :
اصل پايستگي انرژي , قانون دوم ترموديناميك , فضاي انرژي , مولفه‌هاي انرژي مستقل و وابسته , معادله‌ي ساختار انرژي , انرژي‌هاي ديناميكي و غير ديناميكي , ترموديناميك غير تعادلي , چندگانگي
استاد داور :
محمود همامي، عليرضا شفيعي، عليرضا شهيدي، مصطفي جمشيديان، محمد جود اشرفي
تاريخ ورود اطلاعات :
1401/03/03
رشته تحصيلي :
مهندسي مكانيك
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1401/03/03
چكيده فارسي :
از يك ديدگاه، اين رساله منجر به استخراج بيان‌ها و فرمول بندي‌هايي نوين و جامع براي قوانين اول و دوم ترموديناميك با ايجاد و توسعه‌ي فضاي نويني تحت عنوان فضاي انرژي به منظور گسترش دسته معادلات فيزيكي حاكم بر سيستم‌هاي فيزيكي در تبادل انرژي با محيط پيرامون مي‌شود. همچنين اين رساله منجر به معرفي و فرمول‌بندي مفهومي بنيادي تحت عنوان ساختار انرژي در فرآيندهاي فيزيكي مي‌شود كه با تحليل آن مي‌توان بياني جامع بر مبناي مولفه‌هاي انرژي سيستم براي مفهوم بنيادين چندگانگي در فيزيك مدرن، استخراج شرط دوسويه‌ي حاكم بر ساختار انرژي سيستم‌هاي فيزيكي در فرآيندهاي فيزيكي، ارايه و فرمول‌بندي يك تعريف جامع براي انرژي ديناميكي به همراه استخراج شرايط سازگاري سيستم از معادله‌ي مربوط به انرژي ديناميكي، معادله‌ي مولفه‌اي عمومي براي فيزيك آماري و بسط براي معادله‌ي مبنايي آنتروپي بولتزمان، استخراج رابطه‌ي عمومي برگشت ناپذيري در ترموديناميك غير تعادلي و همچنين تعريف و بسط مولفه‌هاي برگشت ناپذيري را استخراج و بسط داد. همچنين بسط فيزيكي/مهندسي معادلات مربوطه از حيطه‌ي مكانيك سنتي تا مكانيك پيشرفته و همچنين از محدوده‌ي فيزيك كلاسيك تا فيزيك مدرن، از جمله ديگر دستاوردهاي رساله‌ي حاضر مي‌باشد.
به عبارت ديگر، اين رساله منجر به ارايه و بسط فيزيكي/مهندسي تئوري ساختار انرژي مي‌شود. همچنين كاربردهاي اصول، معادلات و ايده‌هاي اساسي تئوري مذكور، هم از ديدگاه مهندسي و هم از ديدگاه فيزيك مدرن مورد بررسي قرار گرفته و معادلات مربوطه در راستاي اين كاربردها گسترش داده مي‌شوند.ديدگاه ارايه شده در حقيقت نگرش همزمان به اصل پايستگي انرژي و قانون دوم ترموديناميك در تبادل انرژي بين سيستم و محيط پيرامون مي‌باشد. اين امكان توسط ايجاد فضاي انرژي فراهم شده و به واسطه‌ي معادله‌ي ساختار انرژي فرمول‌بندي مي‌شود. معادله‌ي ساختار انرژي با استفاده از مفهوم مولفه‌هاي انرژي مستقل، وابسته و فعال نشده بسط داده مي‌شود. بنابراين، مولفه‌هاي انرژي سيستم به همراه نحوه‌ي فعال شدن آن‌ها و همچنين ارتباط آن‌ها با يكديگر، مبناي اساسي براي بيان‌ها، فرمول‌بندي‌ها و معادلات اين رساله مي‌باشند.
نهايتا، لازم به ذكر است كه تئوري ساختار انرژي شرط جهت دار بودن، كه به عنوان يك شرط سنتي از ترموديناميك كلاسيك مطرح مي‌باشد و همواره مورد اطمينان بوده است را برقرار مي‌كند. همچنين تئوري ساختار انرژي با تئوري‌هاي ترموديناميك كلاسيك و فيزيك مدرن مقايسه شده و نشان داده مي‌شود كه اين تئوري پوشش دهنده‌ي مفاهيم اساسي در تئوري‌هاي كلاسيك و مدرن خواهد بود. همچنين با استفاده از مفاهيم و معادلات مربوط به تئوري ساختار انرژي، مثال‌هايي پايه و كاربردي بررسي شده و همچنين معادلات مربوطه با نتايج مورد انتظار مقايسه و بررسي مي‌شوند. يكپارچگي عميق حاكم بر معادلات تئوري ساختار انرژي، از ديدگاهي مي‌تواند آن را در زمره‌ي تئوري‌هاي يكپارچه‌ي مكانيكي قرار دهد. منتهي تفاوتي اساسي علاوه بر كليت و عمق يكپارچگي حاكم بين تئوري ساختار انرژي و تئوري‌هاي يكپارچه شده‌ي مكانيكي در اين است كه تئوري‌هاي يكپارچه‌ي مكانيكي در محدوده‌ي كلاسيك برقرار هستند، در حالي كه تئوري ساختار انرژي از محدوده‌ي مكانيك سنتي تا مكانيك پيشرفته و همچنين فيزيك كلاسيك تا فيزيك مدرن را پوشش مي‌دهد. با توجه به اينكه حالت اسمي ترموديناميكي، يك سيستم فيزيكي را به عنوان تابعي از توليد آنتروپي آن در فرآيند مورد نظر در نظر مي‌گيرد، از اين رو نظريه مكانيك يكپارچه (UMT) صريحاً يك محور خطي مستقل جديد را علاوه بر مختصات نيوتني x ، y ، z و زمان معرفي مي‌كند. اين در حالي است كه تئوري ساختار انرژي، اين مورد را با ارايه‌ي معادله‌ي ساختار انرژي، بطور مستقيم اعمال مي‌كند. همچنين صحت سنجي‌هاي كاربردي، مبنايي و تئوريك براي ديدگاه ساختار انرژي صورت گرفته و نشان داده مي‌شود كه اين ديدگاه نه از نظر مباني و نه از نظر معادلات، هيچگونه تضادي با تئوري‌هاي به اندازه كافي جا افتاده و پذيرفته شده‌ي ترموديناميك كلاسيك و مدرن ندارد.
چكيده انگليسي :
From one point of view, this dissertation leads to the extraction of new and comprehensive expressions and formulations for the first and second laws of thermodynamics by creating and developing a new space called energy space to expand the category of physical equations governing physical systems in energy exchange with the environment. This dissertation also leads to the establishment and formulation of a fundamental concept called energy structure in physical processes, which can be analyzed to provide a comprehensive expression based on system energy components for the basic concept of multiplicity in modern physics, extracting the mutual condition, development and formulate a comprehensive definition of dynamic energy with the derivation of system compatibility conditions from the equation of dynamic energy, the general component equation for statistical physics and the development for the basic Boltzmann entropy equation, the derivation of the general relation in non-irreversible thermodynamics and expansion extracted and expanded irreversible components. Other achievements of the present dissertation include the physical / engineering development of related equations from traditional mechanics to advanced mechanics, and from classical physics to modern physics.
In other words, this thesis leads to the establishment and development of physical / engineering Energy Structure Theory. Also, the applications of the principles, equations and basic ideas of the theory are examined from both the engineering and modern physics perspectives, and the relevant equations are expanded in line with these applications. Thermodynamics is the exchange of energy between the system and the environment. This possibility is provided by creating an energy space and is formulated by the energy structure equation. The energy structure equation is developed using the concept of independent, dependent and inactivated energy components. Therefore, the energy components of the system, together with how they are activated and also how they relate to each other, are the basic basis for the expressions, formulations and equations of this thesis.
استاد راهنما :
مهران مرادي
استاد مشاور :
مهدي سلماني تهراني
استاد داور :
محمود همامي، عليرضا شفيعي، عليرضا شهيدي، مصطفي جمشيديان، محمد جود اشرفي
