حل مسائل اصول مقدماتی فرآیندهای شیمیایی فلدر و روسو

حل مسائل اصول مقدماتی فرآیندهای شیمیایی فلدر و روسو

اصول مقدماتی فرآیندهای شیمیایی فلدر – Felder’s Elementary Principles of Chemical Processes پرفروش دانشجویان را برای تدوین و حل تعادل مواد و انرژی در سیستم های فرآیند شیمیایی آماده می کند و پایه و اساس دوره های بعدی مهندسی شیمی را پایه گذاری می کند.

دسته بندی : پی دی اف

نوع فایل : PDF ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحات : 580 صفحه

قسمتی از متن فایل:

شیمی (به فرانسوی: Chimie) یکی از دانش های بنیادین است که به مطالعه و بررسی ساختار، خواص، ترکیبات، و دگرگونی ماده می پردازد. گسترهٔ زیاد این دانش باعث شده است تا تعریف یکپارچه برای آن مشکل گردد.

شیمی به عنوان علم

 

 

نظریه اتمی پایه و اساس علم شیمی است. این تئوری بیان می دارد که تمام مواد از واحدهای بسیار کوچکی به نام اتم تشکیل شده اند. یکی از اصول و قوانینی که در مطرح شدن شیمی به عنوان یک علم تاثیر به سزایی داشته، اصل بقای جرم است. این قانون بیان می کند که در طول انجام یک واکنش شیمیایی معمولی، مقدار ماده تغییر نمی کند. (امروزه فیزیک مدرن ثابت کرده که در واقع این انرژی است که بدون تغییر می ماند و همچنین انرژی و جرم با یکدیگر رابطه دارند)

این مطلب به طور ساده به این معنی است که اگر ده هزار اتم داشته باشیم و مقدار زیادی واکنش شیمیایی انجام پذیرد، در پایان ما همچنان به طور دقیق ده هزار اتم خواهیم داشت. اگر انرژی از دست رفته یا به دست آمده را مد نظر قرار دهیم، مقدار جرم نیز تغییر نمی کند. شیمی کنش و واکنش میان اتم ها را به تنهایی یا در بیشتر موارد به همراه دیگر اتم ها و به صورت یون یا مولکول (ترکیب) بررسی می کند.

این اتم ها اغلب با اتم های دیگر واکنش هایی را انجام می دهند. (برای نمونه زمانی که آتش چوب را می سوزاند واکنشی است بین اتم های اکسیژن موجود در هوا و مواد آلی چوب؛ که نور بر روی مواد شیمیایی فیلم عکاسی ایجاد می کند شکل می گیرد)

یکی از یافته های بنیادین و جالب دانش شیمی این بوده است که اتم ها روی هم رفته همیشه به نسبت برابر با یکدیگر ترکیب می شوند. سیلیس دارای ساختمانی است که نسبت اتم های سیلیسیوم به اکسیژن در آن یک به دو است. امروزه ثابت شده است که استثناهایی در زمینهٔ قانون نسبت های معین وجود دارد(مواد غیر استوکیومتری).

یکی دیگر از یافته های کلیدی شیمی این بود که زمانی که یک واکنش شیمیایی مشخص رخ می دهد، مقدار انرژی که بدست می آید یا از دست می رود همواره یکسان است. این امر ما را به مفاهیم مهمی مانند تعادل، ترمودینامیک و سینتیک شیمیایی می رساند.

شیمی فیزیک بر پایهٔ فیزیک پیشرفته (مدرن) بنا شده است. اصولاً می توان تمام سیستم های شیمیایی را با استفاده از تئوری مکانیک کوانتوم شرح داد. این تئوری از لحاظ ریاضی پیچیده بوده و عمیقاً شهودی است. به هر حال در عمل و به طور واقعی تنها بررسی سیستم های سادهٔ شیمیایی قابل بررسی با مفاهیم مکانیکی کوانتوم امکان پذیر است و در اکثر مواقع باید از تقریب استفاده کرد (مانند تئوری کاری دانسیته). بنابراین درک کامل مکانیک کوانتوم برای تمامی مباحث شیمی کاربرد ندارد؛ زیرا نتایج مهم این تئوری (بخصوص اربیتال اتمی) با استفاده از مفاهیم ساده تری قابل درک و به کارگیری هستند.

با اینکه در بسیاری موارد ممکن است مکانیک کوانتوم نادیده گرفته شود، اما از مفهوم اساسی آن، یعنی کوانتومی کردن انرژی، نمی توان صرف نظر کرد. شیمی دان ها برای بکارگیری کلیه روش های طیف نمایی به آثار و نتایج کوانتوم وابسته اند. علم فیزیک هم ممکن است مورد بی توجهی واقع شود، اما به هر حال برآیند نهایی آن (مانند رزونانس مغناطیسی هسته ای) پژوهیده و مطالعه می شود.

یکی دیگر از تئوری های اصلی فیزیک مدرن که نباید نادیده گرفته شود نظریه نسبیت است. این نظریه که از دیدگاه ریاضی پیچیده است، شرح کامل فیزیکی علم شیمی است. مفاهیم نسبیتی تنها در برخی از محاسبات خیلی دقیق ساختمان هسته، به ویژه در عناصر سنگین تر، کاربرد دارند و در عمل تقریباً با شیمی پیوند ندارند.

فهرست مطالب:

فصل اول: آشنایی با محاسبات مهندسی

فصل دوم: فرآیندها و متغیرهای فرآیند

فصل سوم: اصول موازنه های مواد

فصل چهارم: سیستم های تک فاز

فصل پنجم: سیستم های چند فاز

فصل ششم: انرژی و موازنه های انرژی

فصل هفتم: موازنه های فرآیندهای واکنش ناپذیر

فصل هشتم: موازنه های فرآیندهای واکنش پذیر

فصل نهم: محاسبات موازنه به کمک کامپیوتر

فصل دهم: موازنه های فرآیندهای گذرا

فصل یازدهم: تولید PVC

فصل دوازدهم: اصلاح (Reforming) بخار گاز طبیعی و سنتز بعدی متانول

فصل سیزدهم: حذف SO2 از گازهای دودکش نیروگاه