تحقیق در مورد الفبای فیزیك

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

 تحقیق در مورد الفبای فیزیك دارای 21 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد تحقیق در مورد الفبای فیزیك  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي تحقیق در مورد الفبای فیزیك،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد


بخشی از متن تحقیق در مورد الفبای فیزیك :

الفبای فیزیك

كار و گرما
گرما نوعی انرژی است كه از اجسام گرم به اجسام سرد منتقل می شود
موتورهای حاوی گاز داغ
ما بدون موتورهای گرمایی » نمی توانیم به نقاط دور دست مسافرت كنیم. در این موتورها از سوخت برای ایجاد گازهای داغ منبسط شده ودرنتیجه ایجاد حركت، استفاده می شود. همچنین، این موتورها توان اتومبیلها وقایقها وموشكها را تأمین می كنند وژنراتورهای برق را راه اندازی می كنند.

توربینهای بخار
در نیروگاهها به كمك توربینهای بخار، گرمای تولید شده را به انرژی الكتریكی ( برق ) تبدیل می كنند. در مركز این توربینها چرخی قرار دارد كه از یكسری پره تشكیل شده و به یك میله گردان وصل است. درون دیگ، آب تحت فشار زیادی جوشیده وبخاری با فشار بسیار زیاد تولید می كند. این بخار با شدت به پره های توربین برخود كرده و موجب چرخش آنها می شود. در یك توربین بخار كه با دقت طراحی وساخته شده باشد، تنها یك سوم انرژی بخار صرف چرخاندن پره ها می شود.

موتورهای بنزینی
در موتورها ی بنزینی، دراثر یك انفجار، گاز بسیار داغی ایجاد می شود. این گاز به جای خروج از موتو، موجب حركت یك پیستون می شود. در این نوع موتورها، مخلوطی از قطرات بنزین وهوا به عنوان سوخت موتور مورد استفاده قرار می گیرد. این مخلوط در داخل سیلندر ( استوانه ) توسط جرقهئ شمع منفجر می شود وگاز بسیار داغی تولید می كند. این گاز داغ، پیستون را به شدت به طرف پایین می راند

پیستون یك موتور بنزینی چهار ضربه ای به ترتیب، به طرف پایین، بالا، پایین وبالا حركت می كند. حركت پیستون به طرف پایین وبالا یك ضربه نا میده می شود و هر ضربه اثر متفاوتی بر گازهای داخل سیلندر دارد. این ضربه ها به همین ترتیب و مدام تكرار می شوند

ا نبساط جامدات:
چرا گرما جامدات را منبسط می كند؟
وقتی یك جسم جامد گرم می شود، مولكولهای آن با انرژی بیشتری ارتعاش می كنند وفاصله مولكولها از یكدیگر نیز بیشتر می شود. در نتیجه، این جسم جامد در تمام جهات، اندكی بزرگتر ( منبسط ) می شود.

جریانهای همرفتی ( جابجایی)
انبساط وهمرفتی گرمایی همرفت ، انتقال انرژی گرمایی توسط جریانهای مایع گرم ( یا گاز) است.) هنگامی كه یك قطره از مایع گرم شود‌، منبسط شده وحجمش افزایش می یابد. البته مقدار ماده ( جرم آن ) تغییری نمی كند و در حجم منبسط شده پخش می شود. بنابراین چگالی یك مایع گرم كمتر از چگالی مایع سرد اطراف آن می شود. پس در یك ظرف محتوی مایع گرم وسرد، مایع سرد به طرف ته ظرف پایین خواهد رفت ومایع گرم بالا خواهد آمد. این مثال ساده، علت ایجاد جریان همرفتی را نشان می دهد

انبساط هوا
با گرم كردن هوا، انبساط آن وبا سرد كردن هوا، انقباض آن را خواهید دید.
وقتی یك بادكنك را در داخل ظرف آب جوش قرار دهید، هوای داخل آن منبسط می شود ( حجم بادكنك زیاد می شود ) و وقتی از ظرف خارج كنید، سرد شده وهوای داخل آن منقبض می شود ( حجم بادكنك كم می شود ). اندازه گیری انبساط هوا ;

وقتی كه فشار گاز ثابت نگه داشته شود، حجم جرم معینی از گاز، متناسب با دمای كلوین آن است. به عبارت دیگر،
C مقدار ثابت = T دمای گاز بر حسب كلوین / حجم گاز V

رسانش گرما
قطعه ای از سیم مسی را بر روی شعله چوب كبریت نگهدارید. گرما سریعأ در سیم مسی منتقل می شود. با اینكه حركت گرما دیده نمی شود اما وقتی كه به انگشت شما می رسد آن را احساس می كنید. به این نوع انتقال انرژی گرمایی، رسانش یا هدایت گرمایی می

آزمایش : آیا آب رسانای خوبی برای گرماست؟
یك لوله آزمایش بلند را از آب سرد پر كنید وآن را بهصورت كج بر روی شعله ملایم چراغ نگه دارید. مقداری پودر رنگی را بالای آب بریزید و وسط لوله آزمایش را به آرامی حرارت دهید. بالا وپایین لوله را با دست لمس كنید تا دمای این دو نقطه را امتحان كنید.

آیا هوا رسانای خوبی برای گرماست؟
عایقهای گرمایی خوب، نظیر پرها، بلوز های پشمی و پلی استایرن دارای حفره های كوچك هوا هستند. این حفره های كوچك، رسانای بدی برای گرما هستند، و عایقهای بسیار مؤثری به شمار می روند.در دما در صحبتهای روزمره، اغلب می گوییم كه « امروز هوا گرم است » یا « این چای سرد است ». اصطلاح علمی برای بیان میزان گرم بودن اجسام را دما می نامند.

اندازه گیری دما
دماسنـجها طوری مدرج می شوند كه دمـا را بر حسب درجـه سیلسیوس نـشان بدهند. یخ هـمیشه در دمـای یكسانـی ذوب مـی شـود كـه آن را صفر درجه سیلسیوس می نامند. بخار بالای آب در حال جوش در فشار معمولی نیز همیشه دمای یكسانی دارد كه آن را 100 درجه سیلسیوس می نامند. این دو دما را بر روی یك دماسنج مشخص می كند وفاصله بین آنها را به 100 قسمت تقسیم می كنند و هر قسمت را یك درجه سیلسیوس می گویند.

دماسنجهای پزشكی ــ از دماسنجهای پزشكی برای اندازه گیری دمای بدن انسان استفاده می شود.
دماسنجهای الكترونیكی ــ در دماسنجهای الكترونیكی از یك شاخص میله ای استفاده می شود، این شاخص، دما را به ولتاژ تبدیل می كند ودستگاه اكترونیكی، این ولتاژ را به صورت یك عدد نشان می دهد.

آموزش موتور بنزینی
آشنایی با اصول کارکرد موتورهای احتراقی داخلی :
قطعات موتور عبارتند از :

سرسیلندر، سیلندر، پیستون، شاتون، میل لنگ، سوپاپها، فنرهای برگرداننده، تایپیتها، برای تشریح این اصول نیاز به تعاریف پایه ای داریم، تا با آنها آشنا بشویم مثل :
نقاط مرگ بالا و نقاط مرگ پائین:
به بالاترین نقطه قراریری پیستون در داخل سیلندر نقطه مرگ بالا گفته می شود و به پائین ترین نقطه قرارگیری پیستون در داخل سیلندر نقطه مرگ پائین گفته می شود.

کورس پیستون :
به فاصله طی شده بین مرگ بالا و مرگ پائین ، کورس پیستون گفته می شود.
حجم مفید سیلندر: وقتی پیستون از نقطه مرگ بالا به طرف نقطه مرگ پائین حرکت خودش را انجام می دهد، در فضای بالای سیلندر حجمی ایجاد می شود که به حجم مفید سیلندر معروف است.
حجم اطاق احتراق: وقتی پیستون در بالای مرگ بالا قرار می گیرد به فضای بالای پیستون می گویند.

اصول کارکرد یک موتور چهار زمانه بنزینی:
چهار زمان کار موتور به ترتیب عبارت است از :
زمان اول : مکش
زمان دوم : تراکم
زمان سوم : احتراق
زمان چهارم : تهویه

زمان اول :
در زمان اول با گردشی که میل لنگ انجم می دهد و انتقال این حرکت توسط شاتون به پیستون و پیستون به طرف مرگ پائین حرکت می کند و با توجه به این حرکت در بالای خود یک حجمی را ایجاد می کند که این حجم ایجاد شده و خلاء حاصله و همینطور زمانبندی که برای سوپاپها در نظر گرفته شده، سوپاپ هوا باز می شود و با باز شدن سوپاپ هوا، خلا حاصله در نتیجه پائین رفتن پیستون، توسط مخلوط سوخت و هوایی که کاربراتور انجم داده، به فضای بالای پیستون راه پیدا می کند و مرحله مکش انجام می گیرد.
زمان دوم :
با ادامه حرکت میل لنگ و گردش به سمت بالا، پیستون هم به سمت بالا حرکت داده می شود و هم زمان با این عمل سوپاپ ورودی که در مرحله مکش باز شده بود، حالا بستر می شود و با بالارفتن پیستون، سوخت و هوای مکیده شده در مرحله مکش مورد تراکم قرار می گیرد و در فضای اطاق احتراق متراکم می شود.
زمان سوم :
با رسیدن پیستون به نقطه مرگ بالا، جرقه زنی شمع انجام می گیرد و باعث می شود که مخلوط سوخت و هوای فشرده شده محترق بشود و به سطح پیستون فشار بیاورد و پیستون را به سمت پائین حرکت بدهد، حرکت به پیستون به سمت پائین در واقع با ایجاد کار همراه است که این عمل تا رسیدن پیستون به سمت مرگ پائین ادامه دارد.چ

زمان چهارم:
با ادامه حرکت پیستون به سمت بالا و در نتیجه حرکت میل لنگ، دودهای حاصل از احتراق در مرحله قبل بایستی از موتور خارج بشود که این عمل با، بازشدن سوپاپ خروجی که سوپاپ دود است و بالا رفتن پیستون و فشار بر گازهای حاصله انجام می گیرد و دودهای حاصل از احتراق از مسیر خروجی اگزوز خارج می شود

تفاوت میان موتور بنزینی و چهار زمانه دیزل :

امنیت که مربوط به نوع به وجود آمدن زمان کارکرد نیست و در واقع مربوط به وارد شدن مخلوط سوخت به هوا و هوای خالی می شود.

در موتورهای چهار زمانه بنزینی به این ترتیب در زمان مکش مخلوط ورود سوخت را به هوا داریم که با بازشدن سوپاپ هوا، مخلوط سوخت هوا از طریق ماینفول ورودی و سوپاپ ورودی وارد می شود در حالیکه در موتورهای دیزل در زمان مکش، فقط هوای خالی مکیده می شود

و سوخت در زمانی به هوا اضافه می شود که در بالاترین نقطه حرکتی برای پیستون و مرحله تراکم داریم که با زمان بندی که برای پمپهای در نظر گرفته شده، ما داریم به هوای متراکم شده در داخل سیلندر و حرارتی که از این جهت در اثر فشردگی افزایش پیدا کرده به این سوخت اضافه می شود و گرمای حاصل از تراکم این احتراق صورت می گیرد و نیرو ایجاد می شود.

دریافت این فایل

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

مطالعه عددی تاثیر میدانهای الكترو مغناطیس بر روی جدایی جریان در ایرفویل

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

 مطالعه عددی تاثیر میدانهای الكترو مغناطیس بر روی جدایی جریان در ایرفویل دارای 40 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مطالعه عددی تاثیر میدانهای الكترو مغناطیس بر روی جدایی جریان در ایرفویل  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي مطالعه عددی تاثیر میدانهای الكترو مغناطیس بر روی جدایی جریان در ایرفویل،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد


بخشی از متن مطالعه عددی تاثیر میدانهای الكترو مغناطیس بر روی جدایی جریان در ایرفویل :

کنترل جریان بصورت دستکاری کردن میدان جریان برای ایجاد یک تغییر مطلوب تعریف می شود. جریان از روی یک جسم مانند سطح بیرونی هواپیما یا زیر در یایی را می-توان برای اهداف زیر دستکاری کرد:
1-به تاخیر انداختن گذار
2- به تعویق انداختن جدایش
3-افزایش لیفت
4- کاهش درگ فشاری و اصطکاک پوسته¬ای  
روشهایی که برای نائل شدن به اهداف بالا مورد استفاده قرار می¬گیرد را روشهای کنتر ل جریان می¬نامند. دسته بندی‌های مختلفی برای روشهای کنترل جریان وجود دارد. گد-ال-هک [1] روشهای کنترل جریان را در چند بخش  تقسیم بندی کرده است. كه برای مثال می توان به روشهای زیر اشاره كرد :
روشهایی که روی دیوار یا دور از آن اعمال می شود:
وقتی کنترل جریان روی دیوار اعمال می شود پارامترهای سطح شامل زبری، شکل سطح، تحدب، جابجایی دیوار، دما و تخلخل سطح برای ایجاد مکش ودمش می تواند روی نتایج نهایی که در بالا ذکر شد تاثیر بگذارد.گرم وسرد کردن سطح نیز می¬تواند از طریق ایجاد گرادیانهای دانسیته و ویسکوزیته روی جریان تاثیر گذار باشد. همچنین روشهایی که دور از دیوار (سطح) اعمال می شوند  مانند بمباران کردن لایه¬های برشی از طریق امواج آکوستیک از بیرون سطح، شکست ادیهای بزرگ بوسیله وسایلی که دور ازدیوارند روشهای مفید و سودمندی هستند.

روشهای اکتیو و پسیو:
روش دومی که برای دسته بندی روشهای کنترل جریان وجود دارد به روشهای اکتیو و پسیو موسومند. روشهای پسیو مانند تولید کننده های ورتکس، فلپ ها، ریبلت ها نیازمند مصرف انرژی نیستند. ولی روشهای اکتیو نیاز به انرژی مصرفی دارند مانند مکش و دمش، سطوح متحرک. روش اکتیو دیگری که برای کنترل جریان اطراف ایرفویل استفاده می شود هیدرو دینامیک مغناطیسی یا به اختصار MHD است که باعث افزایش لیفت و کاهش درگ می شود. جریان یک سیال الکترولیت در  داخل میدان¬های الکتریکی و مغناطیسی باعث اعمال نیروهای حجمی (نیروهای لورنتس ) به ذرات سیال می گردد.
 از آغاز دهه 50 میلادی به بعد، نحوه بکار بستن این نیرو در صنعت هوافضا و مکانیک به عنوان یک بحث جدی موضوع تحقیقات جدی محافل علمی بوده است. ایجاد نیروی پیشران برای یک زیر دریایی و یا کشتی، ایجاد نیروی پیشران در جریان مافوق صوت و ماورای صوت، کنترل شوک جریان در دهانه ورودی جت، کنترل پدیده¬های پیچیده در جریان سیال در مجاورت دیواره از قبیل لایه مرزی، توربولانس، گردابه جریان، و جدایش از جمله کاربردهای این علم به شمار می رود.

 
فصل اول– تعاریف مفاهیم به کار رفته در این گزارش
ضریب درگ: نیروی درگ یا مقاوم وارد شده بر جسم برابر است با مجموع درگ فشاری یا شکلی   و درگ اصطکاکی یا پوسته ای
(1-1)                   
(2-2)                  

نیروی درگ پوسته ای یا اصطکاکی: نیروی درگ اصطکاکی به علت وجود تنش روی سطح حاصل می‌گردد و نیرویی است که توسط سیال بر روی جامداتی که در مسیر جریان قرار می گیرند اعمال می‌شود. انتقال ممنتوم عمود بر سطح ناشی از این نیرو است که موازی با مسیر جریان بر سطح وارد می‌شود.
نیروی درگ شکلی:  هر گاه سیال به موازات سطح جریان نداشته باشد به طوری که جهت عبور از جسم جامد ناگزیر به تغییر مسیر گردد (مانند کره) علاوه بر نیروی درگ اصطکاکی نیروی درگ فشاری هم حاصل خواهد شد.
درگ فشاری از اختلاف فشار زیاد در ناحیه ی سکون جلوی جسم و ناحیه کم فشار در قسمت جدا شده پشت جسم در حالتی که دنباله تشکیل شود، ناشی می‌شود. در حالی که درگ اصطکاکی به علت وجود تنش برشی روی سطح ایجاد می‌گردد. سهم هر کدام از دو نوع درگ در نیروی درگ کل، به شکل جسم و به خصوص ضخامت آن وابسته است. به طوری که هرگاه ضخامت جسم صفر باشد یعنی یک صفحه مسطح داشته باشیم، درگ فشاری صفر است و درگ کل برابر است با درگ اصطکاکی.
ضریب درگ از تقسیم زیر به دست می‌آید.
(1-3)                                                   
که A سطح جسم عمود بر جهت جریان است.
نیروی لیفت: نیروی لیفت، مولفه عمود بر جریان نیروی وارد شده از طرف سیال بر جسم است. با توجه به تعریف نیروی لیفت، ضریب لیفت را می‌توان به شکل زیر نوشت:
(1-4)                                           
ضریب لیفت تابعی از عدد رینولند و زاویه حمله است یعنی
(1-5)                                             
توجه داشته باشید که زاویه حمله، زاویه بین وترایرفویل وا متداد جریان آزاد سیال است.
استال: با افزایش زاویه حمله، ضریف لیفت در یک زاویه حمله، کاهش و ضریب درگ همچنان افزایش می یابد. به این پدیده استال و به زاویه حمله ای که این پدیده در آن رخ می‌دهد زاویه استال گویند.

جدایی جریان:
اگر فشار در جهت جریان افزایش یابد یعنی  ،گویم گرادیان فشار معکوس یا نامطلوب است و اگر فشار در جهت جریان کاهش یابد یعنی  گوئیم گرادیان فشار مطلوب است.
در صورتی که فشار در طول صفحه افزایش پیدا کند  نیروی مقاوم در برابر حرکت سیال در داخل لایه مرزی علاوه بر نیروی اصطکاکی، شامل نیروی فشار هم خواهد بود. بنابراین سرعت سیال کاهش می یابد. در صورتی که تغییرات فشار زیاد باشد، کاهش ممنتوم هم شدید بوده و ممکن است به صفر برسد و منفی هم بشود که در این حالت، لایه مرزی از مرز جدا شده، جریان سیال معکوس می‌شود که این ناحیه را ناحیه ی جدایی و نقطه شروع این ناحیه را نقطه جدایی جریان می نامیم. ناحیه پایین دست خط جریان جدا شده از مرز را دنباله  می نامیم در نقطه جدایی جریان، تغییرات سرعت در جهت عمود بر سطح صفحه صفر است یعنی:
 
در اثر پدیده جدایش، درگ افزایش یافته و نیروی لیفت کاهش می یابد که به هیچ وجه حالت مطلوب نیست، لذا بایستی تا حد امکان از ایجاد جدایی جریان ممانعت بعمل آورد.
نمایی از جدایی جریان روی یک ایرفویل را در شکل (1-1) می بینید.
 
فصل دوم: روش های حل معادلات توربولانس
در این مقال، به بررسی مدل های مختلف حل معادلات توربولانس بر پایه ی روش  می‌پردازیم.
این روش شامل مدل های استاندارد ، RNG   و مدل هوشمند   می‌باشد.
هر سه مدل دارای فرم های یکسان هستند که شامل معادلات   می‌باشند.
تفاوت های عمده میان این سه مدل به شرح زیر است:
نحوه محاسبه لزجت مغشوش
اعداد پرانتل مغشوش که پخش اغتشاشی   را کنترل می‌کنند.
ترم های تولید یا اتلاف در معادله   
معادلات حامل، روش های محاسبه از جهت مغشوش و همچنین ثابت های مدل برای هر یک از این مدل‌ها ارائه گردیده است. ویژگی های اساسی این مدل ها، شامل تولید اغتشاش، تولید ناشی از شناوری، تاثیرات تراکم پذیری و مدلسازی حرارتی و انتقال جرم می‌باشند.

2-1 روش استاندارد  
ساده ترین مدل های توربولانس مدل های دو معادله ای بوده که حل معادلات حامل در آن ها، محاسبه سرعت جریان مغشوش و مقیاس های طولی را به صورت جداگانه ممکن می‌سازد.
مدل استاندارد   در Fluent از جمله این مدل هاست و از زمانی که توسط لاندر  و اسپالدینگ  ارائه شد، به معمول ترین روش برای محاسبات جریان در مهندسی تبدیل شده است.
صلابت، توجیه اقتصادی و دقت قابل ملاحظه‌ی این مدل برای طیف وسیعی از جریان های مغشوش عمومیت یافتن این مدل را در صنعت و مدل سازی حرارتی توجیه می‌کند.
این مدل یک مدل نیمه تجربی بوده که منشا معادلات آن ملاحظات پدیده و نتایج تجربی است.
از آنجایی که نقاط قوت و ضعف مدل استاندارد ، شناخته شده است اصطلاحاتی بر روی آن انجام گرفته تا عملکرد آن بهبود یابد. انواع دیگر این مدل که در نرم افزار Fluent قابل دسترسی می‌باشند مدل RNG و هوشمند است.
مدل استاندارد   یک مدل نیمه تجربی بر اساس معادلات حاوی انرژی سینتیک اغتشاش (k) و میزان پراکندگی آن  است. معادلات حامل این مدل برای k از معادله دقیق ناشی می‌شود، در حالی که معادله حامل   از توجیهات فیزیکی ناشی شده و شباهت ناچیزی به معادله ریاضی و دقیق خود دارد.
در به دست آوردن مدل   فرض بر آن است که جریان کاملاً مغشوش است و تاثیرات از جهت مولکولی قابل اغماض می‌باشد. بنابراین مدل استاندارد  تنها برای جریان های کاملاً مغشوش قابل استفاده می‌باشد.

2-1-1 معادلات حامل در مدل استاندارد  
انرژی سینتیک توربولانس (k) و میزان پراکندگی آن   از معادلات زیر به دست می آیند:
(2-1)
 

(2-2)
 
در این معادلات،   تولید انرژی سینتیک توربولانس، ناشی از گرادیان سرعت است.   تولید انرژی سینتیکی توربولانس، ناشی از نیروهای شناوری،   تاثیر نوسانات انبساطی در جریان های تراکم پذیر بر روی میزان پراکندگی هستند.
  ثابت ها بوده،   اعداد پرانتل مغشوش برای   می‌باشند.   ترم های تعریف شده توسط کاربر می‌باشند.

2-1–2 مدل سازی لزجت مغشوش در مدل استاندارد  
لزجت مغشوش یا لزجت ادی   از ترکیب  به صورت زیر به دست می‌آید:
     (2-3)             
که   عددی ثابت است.

2-2-3 ثابت‌های مدل استاندارد  
ثابت های این مدل   دارای مقادیر زیر می‌باشند.
 
این ثابت ها از نتایج تجربی آزمایش های انجام شده بر روی هوا و آب به دست آمده است.

2-2 مدل RNG
مدل RNG از تکنیک های پیچیده آماری حاصل شده است. این مدل شباهت زیادی به مدل استاندارد  داشته، اما اصلاحات زیر در آن انجام گرفته است.
مدل RNG ترمی اضافی در معادله   دارد که دقت محاسبه را برای جریانهای با سرعت بالا، افزایش می‌دهد.
اثر چرخش بر روی اغتشاش، در مدل RNG مد نظر قرار گرفته شده است که دقت را در جریان های چرخشی افزایش می‌دهد.
تئوری مدل RNG برای اعداد پرانتل مغشوش، فرمولی تحلیلی ارائه می‌دهد در حالی که مدل استاندارد   از ثابت ها و مقادیر تعریف شده توسط کاربر استفاده می نماید.
در حالی که مدل استاندارد  برای اعداد زینولدز بالا قابل استفاده است، تئوری RNG راه حل تحلیلی برای جریان های با اعداد نیولدز پائین ارائه می نماید.

دریافت این فایل

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

مقاله تولید انرژی تجدید پذیر خورشیدی

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

 مقاله تولید انرژی تجدید پذیر خورشیدی دارای 163 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله تولید انرژی تجدید پذیر خورشیدی  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي مقاله تولید انرژی تجدید پذیر خورشیدی،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد


بخشی از متن مقاله تولید انرژی تجدید پذیر خورشیدی :

مقدمه:
در حال حاضرتولید انرژی الکتریکی در دنیا به مقدار زیادی بر ذغال سنگ، نفت و گاز طبیعی تكیه دارد. سوخت های فسیلی تجدید ناپذیرند، آنها بر منابع محدودی كه رفته رفته به پایان می رسند ، بنا شده اند.
در مقابل انرژیهای تجدید پذیر مانند باد و انرژی خورشیدی، پیوسته جایگزین می شود و هیچ گاه به پایان نمی رسند. اغلب انرژی های تجدید پذیر به دو صورت مستقیم یا غیر مستقیم از خورشید ناشی می شوند.
نور خورشید یا همان انرژی خورشیدی، می تواند برای گرم كردن و روشنایی خانه ها و سایر ساختمان ها، برای تولید الكتریسیته، برای آب گرم كردن، گرم کن های خورشیدی و انواع كاربردهای اقتصادی و صنعتی مستقیماً استفاده می شود.

همچنین گرمای خوشید موجب وزش باد می شود؛ همان انرژی ای كه توسط توربین های بادی گرفته می شود؛ سپس بادها و گرمای خورشید باعث تبخیر آب می شوند. وقتی این بخار آب به باران یا برف تبدیل می شود و از سرازیرها به رودخانه ها و مسیرهای آب هدایت می شود، انرژی آن می تواند گرفته شده و از توان هیدرو الكتریكی آن استفاده شود.
همراه با باران و برف، نور خورشید باعث می شود گیاهان رشد كنند، ماده ای كه آن گیاهان را می سازد، به عنوان توده زنده یا زیست توده می شناسیم.
بیومس می تواند به منظور تولید الكتریسیته، سوخت های حمل و نقل یا موارد شیمیایی استفاده شود. كاربرد بیومس برای هر یك از این اهداف، انرژی بیومس نامیده می شود.
هیدروژن نیز می تواند در بسیاری از تركیبات اصلی، مثل آب، یافت شود. هیدروژن فراوان ترین عنصر روی زمین است، اما بصورت یك گاز طبیعی موجود نیست. هیدروژن همیشه با دیگر عناصر تركیب شده است، مثل تركیبش با اكسیژن برای ساخت آب. وقتی هیدروژن از عنصر تركیبی اش جدا شود می تواند بعنوان سوخت مورد استفاده قرار گیرد.

تمام منابع انرژی تجدید پذیر از خورشید ناشی نمی شوند. انرژی زمین گرمایی دریچه گرمای درون زمین برای كاربردهای متنوع شامل: تولید توان الكتریكی و گرم و سرد كردن ساختمان هاست، و انرژی جزر و مد اقیانوس ها از نیروی كشش ماه و خورشید بر روی زمین ناشی می شود.
در حقیقت، انرژی اقیانوس از منابع متعددی ناشی می شود. علاوه بر انرژی جزر و مد، انرژی امواج اقیانوس بوسیله هر دو انرژی جزر و مد و باد، بوجود می آید. هم چنین خورشید بیش از آنكه عمق اقیانوس را گرم كند. سطح آنرا گرم می كند، ایجاد یك اختلاف دما می تواند بعنوان یك منبع انرژی بكار گرفته شود. تمامی اشكال انرژی اقیانوسی می تواند برای تولید الكتریسیته اعمال شود.

فصل اول
چرا انرژی تجدید پذیر مهم است؟

چرا انرژی تجدید پذیر مهم است؟
اهمیت انرژی تجدید پذیر به خاطر فواید آن است.

فایده های كلیدی آن عبارتند از:
فایده های محیطی: فن آوری های انرژی تجدید پذیر، منابعی پاك از انرژیهایی هستند كه از صنایع انرژی های مرسوم، تماس و آلودگی محیطی بسیار كمتری دارند.
انرژی برای نسل های آینده ما: انرژی تجدید پذیر پایان نخواهد پذیرفت، هرگز. اما منابع دیگر انرژی محدودند و همین روزها ته می كشند.
مشاغل و اقتصاد: سرمایه گذاری ها بر روی انرژی تجدید پذیر اغلب صرف تهیه مواد خام (لوازم و كالا) و مصرفی و ساختاری برای ساخت و نگهداری وسایل می شود، تا سرمایه گذاری بر روی واردات پر خرج انرژی. این بدان معناست كه پولی كه شما بابت انرژی می پردازید، به جای اینكه وارد اقتصاد كشوری بیگانه شود، در كشور خودمان باقی مانده، اشتغال زایی كرده و موجب صرفه جویی اقتصادی در مصرف سوخت می شود.

1- فایده های محیطی:
فن آوری های انرژی قابل تجدید از صنایع انرژی مرسوم كه بر سوخت فسیلی تكیه دارد، با محیط اطرافش بسیار دوستانه تر عمل می كند.
سوخت های فسیلی در بسیاری از مشكلات زیست محیطی كه ما امروزه با آنها مواجه هستیم، سهم قابل توجهی دارند- گازهای گلخانه ای، آلودگی هوا و آلودگی آب و خاك- در صورتیكه متابع انرژی تجدید پذیر در این امر سهم بسیار اندكی داشته یا هیچ نقشی ندارند.
گازهای گلخانه ای، دی اكسید كربن، متان، اكسید نیتروژن، هیدروكربن ها و كلروفلوئوركربن ها، جو زمین را مثل یك پتوی گرم و شفاف احاطه كرده اند، به اشعه های گرم خورشید اجازه داخل شدن می دهند و گرما را در نزدیك سطح زمین به دام می اندازند (نگه می دارند).
اثرات این گلخانه طبیعی، دمای متوسط سطح زمین را حدود 60 درجه فارنهایت
(33 درجه سانتیگراد) نگه می دارد. اما افزایش مصرف سوخت های فسیلی، بطور قابل توجهی انتشار (تولید) گازهای گلخانه ای را زیاد كرده است، مخصوصاً دی اكسید كربن، به وجود آورنده افزایش اثر گازهای گلخانه ای كه به عنوان گرمای محسوس و یكپارچه زمین شناخته می شود. مطابق نظر آژانس حفاظت محیط زیست ایالات متحده، سهم دی اكسید كربن عهده دار 2/1 تا 3/2 افزایش عمومی دماست.
با این وجود، فن آوری های انرژی قابل تجدیدپذیر، گرما و الكتریسیته را با انتشار (تولید) مقدار ناچیز یا صفر دی اكسید كربن، تولید می كند. هم چنین استفاده از انرژی سوخت های فسیلی، منبع مهمی برای آلودگی هوا، آب و خاك می باشد.

آلاینده ها نظیر منوكسید كربن، دی اكسید گوگرد، دی اكسید نیتروژن، ذرات معلق و سرب- باج غم انگیزی از محیط گرداگرد ما می گیرند!
به عبارت دیگر، اغلب فن آوری های انرژی قابل تجدید، آلودگی ناچیز یا صفر تولید می كنند.
آلودگی و گرمای زمین هر دو، احتمال حتمی خطر بزرگ سلامتی نسل بشر را مطرح می كنند.
مطابق با رای انجمن ریه (آمریكا) آلودگی هوا در امراض ریه، نظیر: تنگی نفس، سرطان ریه و عفونت های نواحی تنفسی، سهیم است و سالانه قریب به 335000 نفر در آمریكا به این علل فوت می كنند.

ضمناً ممكن است اثرات طولانی مدت مرتبط با گرمای زمین، مخرب تر نیز باشد. عوارض مرگ و میر با هوای بسیار گرم امكان دارد و هنگامی كه دما بالا
می رود، امراض می توانند انرژی نهان قوی تری برای پیشرفت داشته باشند.
نهایتاً، فن آوری های انرژی قابل تجدید، می توانند به ما برای تغییر الگوهای مرسوم مصرف انرژی، برای ارتقاء كیفیت محیط پیرامون مان، كمك كنند.

2- انرژی برای نسل های آینده ما:
مصرف انرژی جهان، در آینده به كدام انرژی متمایل خواهد بود؟
بله، ما به خوبی می توانیم ثابت كنیم كه مصرف الكتریسیته، رشدی جهانی خواهد داشت. آژانس بین المللی انرژی مطرح می كند كه ظرفیت تولید الكتریسیته جهان تا سال 2020، تقریباً به 8/5 میلیون مگاوات، افزایش خواهد یافت. كه حدود 3/3 میلیون مگاوات، بیش از سال 2000 است.
در این حال، ذخایر سوخت های فسیلی كره زمین منبع اصلی كنونی انرژی مان، طبق نظر بهترین تجزیه و تحلیل گران صنعت نفت، از سال ها 2020 الی 2060 شروع به اتمام رسیدن خواهند كرد.
ما چگونه احتیاجمان به آن مقدار انرژی را بر طرف خواهیم كرد؟
انرژی تجدید پذیر می تواند بهترین پاسخ ما باشد.
كمپانی بین المللی شل، پیش بینی می كند كه در سال 2060، انرژی تجدید پذیر، 60% انرژی جهان را تأمین خواهد كرد.
بانك جهانی تضمین میكند كه نرخ داد و ستد برای انرژی خورشیدی (الكتریسیته) طی 30 سال، به طور مقطوع به چهار تریلیون دلار خواهد رسید.
همچنین سوخت های بیومس (زیست توده ای) می توانند جانشین گازوئیل شوند. و بر عكس سوخت های فسیلی، منابع انرژی تجدید پذیر، قابل نگهداری می باشند و هیچ وقت تمام نمی شوند عملكرد امروز ما برای مرسوم نمودن فن آوری های انرژی قابل تجدید، نه تنها به نفع حال ماست، بلكه موجب تولید منافع زیادی نیز خواهد شد.

3- شغل ها و اقتصاد:
قشر گسترده ای از ایالات متحده مجبور به واردات سوخت های فسیلی مانند نفت و گاز طبیعی، برای تولید برق، گرما و سوخت، هستند. هزینه این سوخت های فسیلی می تواند بالغ بر میلیون ها دلار شود و هر دلاری كه صرف واردات انرژی شود، یك دلار از اقتصاد محلی كسر می شود.
در این حال، منابع انرژی تجدید پذیر، بطور موضعی (محلی) گسترش یافته، هزینه صرف شده برای انرژی از كشور خارج نمی شود، اشتغال زایی نموده و موجب تقویت اقتصاد می شود. كسر فن آوری های انرژی قابل تجدید، زحمتی سخت می طلبد.

شغل ها به زودی از ساخت و ساز، طراحی، نصب، سرویس و فروش محصولات انرژی تجدید پذیر، به پایان می رسند.
اشتغال هم چنین بطور غیر مستقیم از شغل هایی كه كمپانی های انرژی تجدید پذیر را با مواد خام، حمل و نقل، اسباب و لوازم و خدمات تخصصی نظیر محاسبات و خدمات اداری تغذیه می كنند، فراهم خواهد شد.
در نتیجه، دستمزد و حقوق حاصل از شغل هابر درآمد افزوده در اقتصاد محل را موجب می شود. از این گذشته درآمد حاصل از انرژی تجدید پذیر، چیزی بیشتر ازاین اقتصاد محلی را رشد می دهد، یعنی مزایایی برای كل كشور.
بطور مثال در سال 2001، ایالات متحده حدود 103 بیلیون دلار صرف واردات نفت از خارج كرده است. اما به عنوان یكی از سازندگان بزرگ سیستم های انرژی قابل تجدید جهان، می تواند با افزایش مصرف انرژی تجدید پذیر در سراسر دنیا، سرمایه بیشتری را به كشورش وارد كند. در حال حاضر سازندگان سیستم های فتوولتایی ایالات متحده حدود 3/2 كل سازندگان جهان هستند. و حدود 10% صادرات این سیستم های PV بیشتر صرف توسعه شده كه منجر به فروش سالیانه بیش از 300 میلیون دلار می شود.

چرا بهینه سازی انرژی اهمیت دارد؟
بهینه سازی یعنی انرژی كمتری برای انجام یك عمل واحد، صرف كنیم. بهینه سازی مصرف انرژی در كشور، در صرف پول كمتر برای انرژی توسط صاحبان مسكن، مدارس، ادارات دولتی، كارخانه ها و صنایع است. پولی كه باید صرف انرژی شود، در عوض می تواند صرف مایحتاج مصرف كنندگان، تحصیلات، خدمات و تولیدات شود. یك اقتصاد بهینه انرژی، می تواند بدون مصرف انرژی اضافی، رشد كند. اقتصادی كه كمتر انرژی مصرف كند، كمتر هم آلودگی تولید
كند، چون این دو (مصرف انرژی و آلودگی) بدقت به هم گره خورده اند.

– برای منازل: برای خانه یا مشاغل كوچك و برای سایر ساختارها(كارآیی)یا بهینه سازی انرژی، مصرف كمتر انرژی برای گرم كردن، سرد كردن و روشنایی ساختمان معنا میدهد. و هم چنین خرید وسایل كم مصرف از قبیل كامپیوترها و سایر لوازم منزل می باشد. برای مالكان خانه و صاحبان مشاغل، مصرف كمتر انرژی، ذخیره مالی محسوب می شود.

– برای ماشین ها: برای ماشین شما و دیگر وسایل نقلیه، بهینه سازی انرژی به معنای ساخت ترن های جدید و دیگر تكنولوژی های وسایل نقلیه است.
ماشین های مجهز به موتورهای دو گانه (دو سوختی) بنزین – الكتریكی یا مجهز به سلول های سوختی، دو مثال از بهینه نمودن انرژی در وسایل نقلیه است.
– برای شركت های برق: برای شركت برق و سایر تهیه كنندگان الكتریسیته (برق) بهینه سازی انرژی، اغلب بدن معناست كه به مشتریان شان كمك كنند تا انرژی را در خانه ها و مغازه هایشان ذخیره كنند. البته هم چنین به معنای رساندن و ذخیره موثرتر و بهتر برق نیز هست.
– برای صنایع محلی: برای صنایع محلی (صنایع محدود و كوچك)، بهینه سازی انرژی به معنای یافتن راه كارهائی است كه كار یكسانی را با انرژی كمتر، انجام دهند. مثلاً ریخته گری پیوسته، در صنایع فولاد، پیشرفتی در راه كارآیی (بهینه نمودن) انرژی است. بهینه سازی انرژی هم چنین به معنای استفاده بهتر از موتورها، سیستم های بخار، سیستم های فشرده سازی هوا و سایر ابزار و وسایل صنعتی می باشد.

انرژی نو:
در این جا انرژی های تجدید پذیر را به منظور بررسی، به عنوان های زیر دسته بندی نموده در زیر، به شرح یکی ازآنها می پردازیم:
انرژی زنده یا انرژی زیست توده
سوخت زنده
انرژی باد
انرژی خورشید
انرژی زمین گرمایی
انرژی هیدروالكتریك
انرژی هیدروژن
انرژی اقیانوسی

جایگاه انرژی خورشیدی در تأمین الكتریسیته
از جمله سؤال های كه در رابطه با انرژی با آن موجه هستیم این است كه وضعیت انرژی در چند دهه آینده چگونه خواهد شد اقتصادی ترین منبع انرژی كدام است و آیا خورشید می توان به عنوان منبع انرژی با حرفه اقتصادی مطرح شود. نیاز به انرژی به وضوح بر همگان آشكار است و این نیاز به مرور با افزایش پیشرفت های تكنولوژیكی و جمعیت جهان بیشتر مشهود است آمارهای موجود نشان دهنده این ایست كه مصرف انرژی در دنیا به نحوی است كه به ازای هر 14 سال میزان تقاضا دو برابر می گردد و تا كنون فقط برای انرژی الكتریكی در هر 10 سال تقریباً تقاضا دو برابر شده و این رشد میزان تقاضا در كشورهای در حال توسعه با شتاب بیشتری همراه بوده و تقریباً به ازای هر 7 سال دو برابر شده است.

به طور مثال در اواخر دهه 1980 واردات نفت كشور آمریكا به حدود 7 میلیون بشكه در روز رسید كه تقریباً دو برابر (3/1 میلیون بشكه در روز) واردات آنها در سال 1980 بود این در حالی است كه مقدار نفت مصرفی برای تولید الكتریسیته در آمریكا حدود 4% اكثریت مصرفی در آمریكا را در بر می گیرد و 52% انرژی الكتریكی در آمریكا از ذغال سنگ تولید می شود. با اینكه اكثریت منابع تأمین الكتریسیته در آمریكا از ذغال سنگ استفاده می گردد اما قوانین مصوب در رابطه با محیط زیست به جهت ریزش باران های اسیدی ناشی از آلودگی سوزاندن ذغال سنگ و گرم شدن سطح زمین، آلودگی آب های سطح زمین
و ; مشكلاتی را در صنعت ذغال سنگ آمریكا به وجود آورده است و به همین سبب انتظار می رود كه مصرف نفت و گاز طبیعی كه نسبت به ذغال سنگ نسبتاً تمیزتر می‌باشد افزایش یابد ولی سوزاندن این مواد نیز سبب ایجاد آلودگی‌های كربنی
سولفوری می گردد افزایش روزافزون جمعیت و پیشرفت های تكنولوژی كه سبب ارتقاء سطح زندگی گردیده است عاملی است كه سبب افزایش تقاضا برای الكتریسیته خواهد شد. اگر نگاهی به میزان تقاضای تأمین الكتریسیته از منابع موجود در دنیا از سال 1960تا 1990 مورد بهره برداری قرار گرفته است بیاندازیم مشاهده می كنیم كه موارد بهره برداری از منابع مختلف در تأمین انرژی الكتریكی در جهتی است كه بیشتر از منافع فسیلی استفاده شده است.

جدول زیر نشان دهنده بعد این مطلب است كه نفت و گاز سهم بسزایی در تامین الكتریسیته دارند و آمارهای موجود از سال 1974 مقدار انرژی حاصل از منابع فسیلی کشف شده و به ثبت رسیده اعم از زغال سنگ، نفت و گاز را 15 10×1/7 كیلو وات ساعت برآورده نموده است.
جدول 1-1- بهره برداری از منابع انرژی مختلف برای تأمین انرژی الكتریكی در سال های مختلف (واحد 1 B. BTV)

اگر نرخ اثر تقاضای الكتریسیته را با توجه به جدول فوق 5 درصد در نظر بگیریم مقدار نیاز به انرژی كه در سال 1987 تقریباً 14 10×2/1 كیلو وات ساعت بود در سال 2001 میلادی به دو برابر یعنی 14 10×4/2 رسیده است.
بدیهی است كه با توجه به این كارها به این منابع چندان هم نمی توان متكی بود و از طرف دیگر از نظر اقتصادی هم استفاده از آنها به صرفه نخواهد بود در حالیكه در همین آمار گیری مقدار انرژی تشعشعی قابل جذب خورشید را تقریباً 100 برابر انرژی حاصل از منافع فسیلی موجود برآورد نموده است.

بنابراین باید توجه بیشتری به انرژی خورشیدی در تأمین الكتریسیته شود حال با توجه به این نیازها منابع انرژی و مشكلات محیطی ناشی از سوخت های فسیلی جدیت بیشتری برای یافتن منابع انرژی كم خطرتر را می طلبند هم اكنون در دنیا مراكز تحقیقاتی بزرگی جهت دسترسی به انرژی های مطلوب تر در حال تحقیق و بررسی می باشد مطالعات و بررسی های انجام شده منجر به استراتژی های كوتاه مدت و بلند مدت برای تأمین الكتریسیته شده است كه در این استراتژی ها انرژی خورشیدی نقش بسیار مهمی را ایفا می كند زیرا انرژی خورشیدی عملاً بدون محدودیت و آلودگی قابل دسترسی است و سطح زمین به مقدار 27 10×7 كیلو وات ساعت از انرژی خورشیدی را در سال دریافت می کنداین مطلب كه مصرف سوخت های فسیلی جهت تأمین انرژی الكتریكی كاهش و منابع تأمین انرژی الكتریكی با استفاده از انرژی خورشیدی افزایش می یابد كه این منابع عبارتند از:

انرژی حرارتی خورشید، فتوولتائیك (نورولتی)، ژئوترمال (زمین گرمایی) انرژی
بیوگاز و ; .
در این سیستم ها نورولتی یكی از بهترین روش های انرژی تجدید شونده است كه هم در نقاط با شرایط آب و هوایی مختلف قابل استفاده هستند. این سیستم ها قابل استفاده در بیابان جنگل های بارانی و در كشورهای توسعه یافته و در حال توسعه می باشد سیستم های نورولتی به سیستم هایی اطلاق می شود كه نور را
مستقیماً به الكتریسیته تبدیل می كنند. این سیستم ها هم اكنون اكثراً به صورت مستقل از شبكه برق سراسری مورد استفاده قرار می گیرند ولی برای كاربردهایی كه دور از منابع برق می باشند و به سبب نیاز و حداقل نگهداری توانایی بالا، عدم نیاز به سوخت و عدم ایجاد آلودگی قابل گسترش و نصب در هر نقطه كارآیی بسیار بالایی دارند و تقریباً 97% از سیستم های نورولتی كه در سال 1990 به فروش رفته است برای كاربردهای خارج از شبكه تهیه شده اند. یك سیستم نورلتی عبارتند از:
1- ماژول های خورشیدی
2- باطری
3- شارژ الكترولر
4- مصرف كننده ها
ماژول های خورشیدی
ماژول ها یا صفحات خورشیدی كه اصلی ترین قدرت یك سیستم نورلتی را تشكیل می دهند وظیفه تبدیل نور به الكتریسیته را دارند صفحات خورشیدی از اتصال یك سری سلول خورشیدی كه به صورت موازی و سری به هم متصل می شوند شكل
می گیرد. سلول های خورشیدی كه وظیفه تبدیل نور به الكتریسیته را به عهده دارند.

كه از مواد نیمه هادی ساخته می شوند و انواع مختلف آن عبارتند از:
1- سلول خورشیدی از مواد سیلیكونی تك كریستال
2- سلول خورشیدی از مواد سیلیكونی چند كریستال
3- سلول خورشیدی از مواد سیلیكونی بی شكل
4- سلول خورشیدی از مواد سیلیكونی
در اینجا سلول خورشیدی از مواد سیلیكونی چند كریستال مورد نظر می باشد.
یك صفحه خورشیدی از نوع MA 36/45 كه در آن 36 سلول خورشیدی با هم سری شده اند و دارای مشخصات زیر می باشند نشان داده شده است.
راندمان 5/11 درصد
جریان 7/2 آمپر
ابعاد 5/0 × 1 متر مربع
ولتاژ 16 ولت
توان 5/4 وات پیك در شرایط تست استاندارد
وزن 5/5 كیلو گرم
برای مصارف با ولتاژهای مختلف ماژول ها را می توان به صورت سری و موازی به هم متصل نمود.

باطری
سیستم های نورولتی فقط در صورتی كه در معرض نور قرار گیرند انرژی الكتریكی تولید می كنند و به همین سبب در هنگام شب و روزهای ابری كه شدت تابش نور خورشید ناچیز است از باطری استفاده می شود و باطری ها در زمانی كه شدت تابش مناسب است توسط صفحات خورشیدی شارژ می گردند.

شارژ كنترولر
جهت حفاظت باطری ها باید ولتاژ و مقدار شارژ باطری كنترل شود كه این عمل توسط دستگاه الكترونیكی شارژ كنترولر انجام می گردد.
مبدل DC‌ به AC
ولتاژ تولید شده توسط صفحات خورشیدی از نوع جریان مستقیم است و در صورتی كه مصرف كننده به جریان متناوب نیاز داشته باشد باید از مبدل جریان مستقیم استفاده نمود. همانطوری كه قبلا هم اشاره شد مزایای بالای این گونه سیستم ها و كارآیی فراوان آن سبب شده است كه مصرف این گونه سیستم ها مورد توجه قرار گیرد.
جدول2-1-رشد فروش سیستم‌های برق خورشیدی از سال 1985تا1990 نشان داده شده است.
جدول 2-1

برآورد هزینه تأمین الكتریسیته خورشیدی (فتوولتائیك)
هزینه مورد نیاز برای تأمین الكتریسیته خورشیدی (فتوولتائیك) به میزان وات تولیدی وابسته است برای روشن شدن مطلب هزینه مورد نیاز برای سه وات تولیدی مختلف 225 وات و 450 وات و 900 وات به صورت جداولی آورده شده است.

الف) 225 وات
جدول 3-1- لیست تجهیزات مورد نیاز همراه با قیمت آنها در جدول زیر آمده است:
جدول 3-1

ب) 450 وات
جدول 4-1- لیست تجهیزات مورد نیاز همراه با قیمت آنها در جدول زیر آمده است:
جدول 4-1

ج) 900 وات
جدول 5-1- لیست تجهیزات مورد نیاز همراه با قیمت آنها در جدول زیر آمده است:
جدول 5-1

تذكر:
1- فاصله بین تولید كننده الكتریسیته خورشیدی تا مصرف كننده كمتر از 20 متر در نظر گرفته شده است.
2- برق تولید شده DC می باشد بدیهی است برای مصارف AC نیاز به مبدل DC به AC می باشد كه در آن صورت هزینه مربوط به مبدل یا مبدل های ذكر شده در جدول های شماره 3 و 4 و 5 اضافه خواهد شد.
3- تجهیزات آمده ساخت داخل است.

فصل دوم
موقعیت فعلی و آینده انرژی طبیعی

طبقه بندی سیستم های خورشیدی
سیستم های خورشیدی، سیستم هایی هستند كه به وسیله آنها انرژی خورشیدی در جهت برآوردن نیازهای جوامع بشری به انرژی استفاده می شود.
1-1- سیستم های فتوبیولوژیكی
2-1- سیستم های شیمیایی
3-1- سیستم های فتوولتائیك
4-1- سیستم های حرارتی
سیستم های فتوبیولوژی
فرآیند فتوسنتز قدیمی ترین و گسترده ترین روش استفاده از انرژی خورشیدی است. گیاهان تشعشع خورشیدی را جذب كرده و به كمك آن گاز كربنیك و آب را به مواد قندی تبدیل می كنند. در روند این فعل و انفعالات گیاهان اكسیژن را آزاد و نیتروژن و مواد فسفری را كه برای ادامه حیات آنها ضروری است جذب می كنند.

نتیجه این فرآیند ذخیره سازی بیولوژیكی انرژی خورشیدی است. انرژی خورشیدی (ذخیره شده در گیاهان) از طریق سوزاندن چوب یا تهیه سوخت هایی از قبیل الكل و متان بازیابی می شود.

امروزه تهیه سوخت از مواد گیاهی به علت بازدهی پایین آن به ندرت
استفاده می شود راندمان این فرآیند بین 25/0 تا 5/. درصد بوده كه به طور قابل ملاحظه ای از بازدهی اشكال دیگر استفاده از خورشید كمتر است حتی با وجود این بازدهی كم هزینه تولید انرژی از بعضی از گیاهان با هزینه تولید سوخت های فسیلی قابل مقایسه می باشند از سوی دیگر می توان از سلولز كه نتیجه مستقیم فرایند فتوسنتز بوده و به مقدار زیادی در مواد مازاد كشاورزی و گیاهی موجود است به عنوان یك منبع انرژی زا برای تهیه مواد غذایی یا مواد شیمیایی مورد نیاز صنایع بهره گرفت.
سیستم های شیمیایی خورشیدی
سیستم های شیمیایی خورشیدی به دو دسته كلی تقسیم می شوند:
الف) سیستم های فتو شیمیایی كه در آن از تشعشع خورشید در فرآیندهای شیمیایی استفاده می شود.
ب) سیستم های هلیوترمیك كه در آن از خورشید به عنوان منبع حرارت بهره
می گیرند. هر دو سیستم در سنتز كه به دوانرژی حرارتی و نورانی نیاز دارند به كار رفته و در نتیجه این فرآیند سوخت تولید می شود.

سیستم های فتوولتائیك
روندی كه انرژی خورشیدی را بدون بهره گیری از مكانیزم های متحرك به انرژی الكتریكی تبدیل كند پدیده فتوولتائیك نامیده می شود. عاملی كه در آن فرآیند بكار
می رود سلول های خورشیدی نام دارد استفاده از این سلول ها حدود 43 سال پیش (از سال 1960) با به كار بردن آنها به عنوان مولد الكتریكی در زمینه های فضایی خورشیدی می تواند انرژی خورشیدی را با بازدهی معادل 5 تا 20 درصد مستقیماً به الكتریسیته تبدیل كند اما استفاده از آنها به علت بهای بسیار زیادشان جز در نقاط صعب العبور هنوز با صرفه نبوده اند.

دریافت این فایل

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

تحقیق در مورد فیزیک هسته ای و بمب اتم

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

 تحقیق در مورد فیزیک هسته ای و بمب اتم دارای 23 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد تحقیق در مورد فیزیک هسته ای و بمب اتم  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي تحقیق در مورد فیزیک هسته ای و بمب اتم،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد


بخشی از متن تحقیق در مورد فیزیک هسته ای و بمب اتم :

فیزیک هسته ای و بمب اتم

مقدمه:
در این تحقیق موضوع بمب اتم ارائه شده است. بمب اتمی كه در جهان شاهد هستیم كه در جهان امروز جان هزاران انسان را می گیرد . برای هیچكدام از ما نام (( هیرو شیما )) تازگی ندارد ، هیروشیمایی كه بوسیله ی بمب اتم زیر و رو شد ، پس در این تحقیق به بررسی بمب اتمی می پردازیم تا بدانیم چیزی كه جان هزاران انسان را به راحتی می گیرد چگونه تهیه و از آن استفاده می شود .

هدف از این تحقیق چگونگی استفاده و تهیه بمب اتم است . امروزه اگر كشوری بخواهد
پیشرفت كند باید پژوهش كند و چیزهایی جدیدی بسازد .
اگر بخواهد پژوهش كند باید به آزمایشگاه برود و اگر بخواهد در آزمایشگاه كار كند، احتیاج به تیم علمی دارد و در یك تیم علمی نیز همیشه متخصصان شاخه های مختلف فیزیك حضور دارند چون دارند چون هر كاری كه بخواهم انجام بدهیم باید بنیان فیزیكی داشته باشد.

دكتر پروین در ادامه می گوید: برای مثال اگر بخواهیم یك دستگاه الكتریكی بسازیم اول باید بدانیم چه قوانینی فیزیكی بر آن حاكم است و بعد از شناخت آن قوانین، می توان دستگاه مورد نظر را با استفاده از فن و هنر ساخت:
در این تحقیق كه به درخواست سر كار خانم یزدان پناه ارائه شده است. ابتدا در مورد فیزیك و فیزیك هسته ای مطالبی عنوان می شود و بعد از این مطالب به بررسی بمب اتم می پردازیم.
فصل اول :فیزیك

تعریف فیزیك
در معرفی علم فیزیك دكتر پروین استاد فیزیك دانشگاه امیر كبیر می گوید : (( فیزیك علم زندگی و اصلا علم حیات است )) .و یا دكتر منیژه رهبر استاد فیزیك دانشگاه تهران معتقد است هر چیزی كه در اطراف خویش می بینیم به فیزیك ربط پیدا می كند . همچنین پاسخ به بسیاری از سؤالهایی را كه همیشه ذهن بشر به آن مشغول بوده است به وسیله علم فیزیك می توان داد . مثل اینكه دنیا چگونه بوجود آمده است ؟ از چه تشكیل شده و كوچكترین جزء آن چیست ؟
در كل می توان گفت كه جهان در بزرگترین مقیاس تا ریزترین مقیاس در ارتباط با علم فیزیك می باشد .
یكی دیگر از استادان دانشگاه فیزیك نیز فیزیك را دانش كشف و استفاده علمی از قوانین و روابط حاكم بر پدیده های طبیعی می نامد كه مبنای این دانش بر تجربه و آزمایش استوار است .
تعریف فیزیك هسته ای :
دكتر رهبر در معرفی فیزیك هسته ای می گوید: (( در فیزیك هسته ای ، خود هسته ، مورد مطالعه قرار می گیرد . یعنی متخصصان و دانشمندان بررسی می كنند كه هسته از چه تشكیل شده و چه نیروهایی بین اجز

ای هسته حكمفرما است و در نتیجه واكنش های انجام شده ، چقدر انرژی آزاد می گردد ؟))
دكتر دویلو نیز در معرفی این گرایش می گوید : (( انرژی هسته ای و رادیوایزوتوپ ها مسائلی هستند كه در فیزیك هسته ای مورد بررسی قرار می گیرد )).

فصل دوم :تاریخچه بمب اتم
قبه دود یك بمب اتمی
هانری بكرل نخستین كسی بود كه متوجه پرتودهی عجیب سنگ معدن اورانیوم گردید پس از آن در سال 1909 میلادی ارنست رادر فورد هسته اتم را كشف كرد . وی همچنین نشان داد كه پرتوهای رادیو اكتیو در میدان مغناطیسی به سه دسته تقسیم می شود ( پرتوهای آلفا و بتا و گاما ) بعدها دانشمندان دریافتند كه منشأ این پرتوها درون هسته اتم اورانیوم می باشد .

در سال 1938 با انجام آزمایشاتی توسط دو دانشمند آلمانی به نام های اتوهان و فریتس شتراسمن فیزیك هسته ای پای به مرحله ای تازه نهاد . این فیزیكدانان با بمباران هسته اتم اورانیوم بوسیله نوترونها به عناصر رادیواكتیوی دست یافتند كه جرم اتمی كوچكتر نسبت به اورانیوم داشت و او برای توصیف علت ایجاد این عناصر لیزه میتنرواتوفریش پدیده شكافت هسته را در اورانیوم توضیح دادند و در اینجا بود كه ناقوس شوم اختراع بمب اتمی به صدا درآمد .
u235+n->fission+2 or 3 n + 200 mev

زیرا همانطور كه در شكل فوق می بینید هر فروپاشی هسته اورانیوم می توانست تا 200 مگاولت انرژی آزاد كند و بدیهی بود اگر هسته های بیشتری فروپاشیده می شد انرژی فراوانی حاصل می گردید .
بعدها فیزیكدانان دیگری نیز در این محدوده به تحقیق می پرداختند یكی از آنان انریكو فرمی بود (1954-1901)كه به خاطر تحقیقاتش در سال 1938 موفق به دریافت جایزه نوبل گردید .
در سال 1939 یعنی قبل از شروع جنگ جهانی دوم در بین فیزیكدانان این بیم وجود داشت كه آلمانیها به كمك فیزیكدان نابغه ای مانند هایزنبرگ و دستیارانش بتوانند با استفاده از دانش شكافت هسته ای ، بمب اتمی بسازند . به همین دلیل از آلبرت انیشتین خواستند كه نامه ای به فرانكلین روزولت رئیس جمهور وقت آمریكا بنویسد . در آن نامه تاریخی از امكان ساخت بمب اتمی صحبت شد كه هرگز هایزنبرگ آن را نساخت .

چنین شد كه دولتمردان آمریكا برای پیشدستی بر آلمان پروژه مانهتن را به راه انداختند و از آنریكو فرمی دعوت به عمل آوردند تا مقدمات ساخت بمب اتمی را فراهم سازد سه سال بعد در دوم دسامبر 1942 در ساعت 3 بعدازظهر نخستین راكتور اتمی دنیا در دانشگاه شیكاگو آمریكا ساخته شد .

سپس در 16 ژونیه 1945 نخستین آزمایش بمب اتمی در صحرای الاموگرودونیو مكزیكو انجام شد .
سه هفته بعد هیروشیما در ساعت 8:15 صبح در تاریخ 6 آگوست 1945 بوسیله بمب اورانیمی بمباران گردید و ناكازاكی در 9 آگوست سال 1945 در ساعت 11:15 بوسیله بمب پلوتونیمی بمباران شدند كه طی آن بمبارانها صدها هزارنفر فورا جان باختند .
انزیكو فرمی و همكارانش در شیكاگو پس از ساخت نخستین راكتور هسته ای جهان به امید آنكه از راكتور هسته ای تنها در اهداف صلح آمیز استفاده شود و دنیا عاری از سلاحهای اتمی گردد.
لیزه میتنر ( مادر انرژی اتمی )

لیزه در سال 1878 در یك خانواده هشت نفری بدنیا آمد وی سومین فرزند خانواده بود . با وجود تمامی مشكلاتی كه بر سر راه وی به خاطر زن بودنش بود در سال 1901 وارد دانشگاه وین شد و تحت نظارت بولتز من كه یكی از فیزیكدانان بنام دنیا بود فیزیك را آموخت .

لیزه توانست در سال 1907 به درجه دكتر نایل گردد و سپس راهی برلین گردید تا در دانشگاهی كه ماكس پلانك ریاست بخش فیزیك آن را به عهده داشت به مطالعه و تحقیق بپردازد بیشتر كارهای تحقیقاتی وی در همین دانشگاه بود وی هیچگونه علاقه ای به سیاست نداشت ولی به علت دخالتهای روز افزون ارتش نازی مجبور به ترك برلین گردید و در سال 1938 به یك انستیتو در استكهلم رفت .

لیزه میتنر به همراه همكارش اتو فریش اولین كسانی بودند كه شكافت هسته را توضیح دادند . آنان در سال 1939 در مجله طبیعت مقاله معروف خود را در مورد شكافت هسته ای دادند و بدین ترتیب راه برای استفاده از انرژی گشودند به همین دلیل پس از جنگ جهانی دوم به میتنر لقب مادر بمب اتمی داده شد ولی چون وی نمی خواست از كشفش به عنوان بمبی هولناك استفاده گردد بهتر است به لیزه لقب مادر انرژی اتمی داده شود.

فصل سوم : بمب هسته ای چگونه كار می كند ؟
مقدمه :
شما احتمالا در كتابهای تاریخ خوانده اید كه بمب هسته ای در جنگ جهانی دوم توسط آمریكا علیه ژاپن بكار رفت و ممكن است فیلم هایی را دیده باشید كه در آنها
بمب های هسته ای منفجر می شوند . در حالی كه در اخبار می شنوید ، برخی كشورها راجع به خلع سلاح اتمی با یكدیگر گفتگو می كنند ، كشورهایی مثل هند و پاكستان سلاح های اتمی خود را توسعه می دهند .

ما دیده ایم كه این وسایل چه نیروی مخرب خارق العاده ای دارند ولی آنها واقعا چگونه كار می كنند ؟در این بخش خواهید آموخت كه بمب هسته ای چگونه تولید می شود و پس از یك انفجار هسته ای چه اتفاقی می افتد ؟

انرژی هسته ای به دو روش تولید می شود :
1_ شكافت هسته ای : در این روش هسته یك اتم توسط یك نوترون به دو بخش كوچكتر تقسیم می شود . در این روش غالبا از عنصر اورانیوم استفاده می شود .
2_ گداخت هسته ای : در این روش كه در سطح خورشید هم اجرا می شود معمولا هیدروژن ها با برخورد به یكدیگر تبدیل به هلیوم می شوند و در این تبدیل انرژی بسیار زیادی به صورت نور و گرما تولید می شود .

در شكل فوق نمونه ای از شكافت هسته اتم اورانیوم نمایش داده شده است :
و در شكل فوق گداخت هسته ای اتم های هیدروژن و تبدیل انها به هلیوم 3 و الكترون ازاد نمایش داده شده است :
طراحی بمب های هسته ای :
برای تولید بمب هسته ای به یك سوخت شكافت پذیر یا گداخت پذیر یك وسیله راه انداز و روشی كه اجازه دهد تا قبل از اینكه بمب خاموش شود كل سوخت شكافته یا گداخته شود نیاز است .
بمب های اولیه با روش شكافت هسته ای و بمب های قویتر بعدی با روش گداخت هسته ای تولید شدند . ما در این بخش دو نمونه از بمب های ساخته شده را بررسی می كنیم :

بمب شكافت هسته ای :
1_ بمب هسته ای ( پسر كوچك ) كه روی شهر هیروشیما و در سال 1945 منفجر شد .
2_ بمب هسته ای ( مردچاق) كه روی شهر ناكازاكی و در سال 1945 منفجر شد .
بمب گداخت هسته ای :1_ بمب گداخت هسته ای كه در ایسلند به صورت ازمایشی در سال 1352 منفجر شد .
بمب های شكافت هسته ای :
بمب های شكافت هسته ای از یك عنصر شبیه اورانیوم 235 برای انفجار هسته ای استفاده می كنند . این عنصر از معدود عناصری است كه جهت ایجاد انرژی بمب

هسته ای استفاده می شود . این عنصر خاصیت جالبی دارد : هرگاه یك نوترون ازاد با هسته این عنصر برخورد كند هسته به سرعت نوترون را جذب می كند و اتم به سرعت متلاشی می شود . نوترون های آزاد شده از متلاشی شدن اتم هسته های دیگر را متلاشی می كنند .
زمان برخورد و متلاشی شدن این هسته ها بسیار كوتاه است ( كمتر از میلیاردم ثانیه! ) هنگامی كه یك هسته متلاشی می شود مقدار زیادی گرما و تشعشع گاما ازاد می كند .

دریافت این فایل

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

تحقیق در مورد فیـزیك

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

 تحقیق در مورد فیـزیك دارای 10 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد تحقیق در مورد فیـزیك  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي تحقیق در مورد فیـزیك،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد


بخشی از متن تحقیق در مورد فیـزیك :

فیـزیك
هدف
در معرفی علم فیزیك دكتر پروین استاد فیزیك دانشگاه امیركبیر می‌گوید: «فیزیك علم زندگی و اصلا علم حیات است» . و یا دكتر منیژه رهبر استاد فیزیك دانشگاه تهران معتقد است هر چیزی كه در اطراف خویش می‌بینیم به فیزیك ربط پیدا می‌كند. همچنین پاسخ به بسیاری از سوالهایی را كه همیشه ذهن بشر به آن مشغول بوده است به وسیله علم فیزیك می‌توان داد. مثل این كه دنیا چگونه بوجود آمده است؟ از چه تشكیل شده و كوچكترین جزء آن چیست؟

در كل می‌توان گفت كه جهان در بزرگترین مقیاس تا ریزترین مقیاس در ارتباط با علم فیزیك می‌باشد.
یكی دیگر از استادان دانشگاه نیز فیزیك را دانش كشف و استفاده عملی از قوانین و روابط حاكم بر پدیده‌های طبیعی می‌نامد كه مبنای این دانش بر تجربه و آزمایش استوار است.

ماهیت :
رشته فیزیك در حد لیسانس عبارت است از فیزیك دبیرستانی به اضافه فیزیك قرن بیستم . از سوی دیگر می‌توان گفت كه فیزیك در حد لیسانس مفاهیم فیزیكی دبیرستانی را عمیق‌تر كرده و طرز برخورد با مسائل فیزیكی را آموزش می‌دهد».

دكتر پروین نیز می‌گوید: «فیزیك دانشگاهی بر پایه كتاب فیزیك هالیدی و برخی كتب دیگر كه به زمینه‌های فیزیك مدرن می‌پردازد، قرار گرفته است یعنی به نظر من اگر كسی مطالبی را كه در فیزیك هالیدی نوشته شده است به درستی بفهمد باید به او لیسانس فیزیكش را بدهند».

گرایش‌های مقطع لیسانس :
رشته فیزیك در دوره كارشناسی دارای 5 گرایش اتمی مولكولی، هسته‌ای ، حالت جامد، هواشناسی و نجوم است (البته فیزیك دارای گرایش دبیری نیز هست كه ما در اینجا به بررسی آن نمی‌پردازیم چرا كه گرایش دبیری به عنوان یك گرایش تخصصی در علم فیزیك مطرح نمی‌باشد) كه تعداد واحدهای تخصصی هر یك از این گرایش‌ها در دوره كارشناسی بسیار محدود است و به همین دلیل گرایش‌های فوق در این دوره تفاوت محسوسی با یكدیگر ندارند.
برای اطلاع هرچه بیشتر به معرفی اجمالی هر یك از گرایشهای این دوره می‌پردازیم.

گرایش اتمی – مولكولی
فیزیك اتمی- مولكولی كه مربوط به فیزیك جدید است از زمانی متولد شد كه دانشمندان متوجه شدند كوچكترین جزء در طبیعت اتم نیست بلكه اتم از اجزای كوچكتری به نام الكترون‌ها و هسته تشكیل شده است. یعنی اتم از هسته‌ای تشكیل شده است كه الكترون‌هایی در اطراف آن می‌گردند .

دكتر منیژه رهبر استاد فیزیك دانشگاه تهران در ادامه سخنان خویش می‌گوید: «در این میان فیزیك اتمی به بررسی نقل و انتقال‌های الكترون‌های اطراف هسته می‌پردازد و خواص آنها را مورد بررسی قرار می‌دهد. یعنی ما در فیزیك اتمی كاری به این نداریم كه هسته از چه تشكیل شده است بلكه هسته برایمان مركزی با بار مثبت است و بیشتر توجه ما جلب الكترون‌های اطراف هسته می‌شود».

دكتر هوشنگ روحانی‌زاده استاد فیزیك دانشگاه تهران نیز در معرفی فیزیك اتمی می‌گوید: «اگر ما بپذیریم كه در كل، علم فیزیك به دو بخش دنیای بزرگ و دنیای كوچك تقسیم می‌شود. دنیای بزرگ فیزیك ، مربوط به دنیای روزمره است و در آن حركت اتومبیل‌ها، موشك، ماهواره و در كل تمام حركاتی كه می‌بینیم مورد بررسی قرار می‌گیرد، فیزیك اتمی به دنیای بی‌نهایت كوچك‌ها برمی‌گردد چرا كه ما در فیزیك‌اتمی به بررسی ساختار ذره‌ای به نام اتم می‌پردازیم و این كه اتم چگونه تشكیل شده و چه ویژگی‌هایی دارد؟»

گرایش فیزیك هسته‌ای
دكتر رهبر در معرفی فیزیك هسته‌ای می‌گوید: «در فیزیك هسته‌ای، خود هسته، مورد مطالعه قرار می‌گیرد یعنی متخصصان و دانشمندان بررسی می‌كنند كه هسته از چه تشكیل شده و چه نیروهایی بین اجزای هسته حكمفرما است و در نتیجه واكنش‌های انجام شده،‌ چقدر انرژی آزاد می‌گردد؟»

دكتر دویلو نیز در معرفی این گرایش می‌گوید: «انرژی هسته‌ای و رادیوایزوتوپ‌ها مسائلی هستندكه در فیزیك هسته‌ای مورد بررسی قرار می‌گیرد».
فیزیك حالت جامد
گرایش حالت جامد مربوط به سیستم‌های بس ذره‌ای مخصوصا جامدات است.
سامان مقیمی عراقی در ادامه می‌گوید: «ابتدایی‌ترین كار در این گرایش بررسی بلورهای جامدات و خواص اپتیكی ، مكانیكی، الكتریكی و صوتی امواجی است كه در آن منتشر می‌شود كه این بررسی منجر به پدیده‌های مختلفی مثل ابر رسانایی، نیم رسانایی و یا پخش و انتقال گرما می‌گردد.»
دكتر پروین نیز می‌گوید: «مطالعه دانش مربوط به كریستال‌ها و ویژگی‌های فیزیكی آنها به گرایش حالت جامد بر می‌گردد.»
گرایش هواشناسی
دو گرایش نجوم و هواشناسی بسیار محدودتر از سه گرایش اتمی – مولكولی، هسته‌ای و حالت جامد ارائه می‌شود. برای مثال در سال تحصیل 79-78 گرایش هواشناسی تنها در دانشگاه هرمزگان ارائه شده و گرایش نجوم اصلا ارائه نشده است.

اما در معرفی این گرایش سامان مقیمی عراقی می‌گوید:
«گرایش هواشناسی ، اطلاعات پایه‌ای و متنوعی درباره انواع پدیده‌های جوی و برخورد علمی با آنها ارائه می‌دهد و همچنین با مطالعه دینامیك وضعیت هوا می‌توان بررسی كرد كه شرایط هوا چگونه تغییر كرده و چه پارامترهایی برای ایجاد این تغییر لازم است؟»

گرایش نجوم
سه بخش اصلی این گرایش را نجوم رصدی، اخترشناسی و كیهان‌شناسی تشكیل می‌دهد.
سامان مقیمی عراقی در ادامه می‌گوید: «در بخش نجوم كه جنبه مشاهداتی دارد، پدیده‌های مختلف نجومی را رصد و ثبت كرده و سپس از آنها عكس گرفته و طیف آنها را می‌سنجد.
در اخترشناسی كه جنبه نظری دارد وضعیت ستارگان مورد مطالعه قرار می‌گیرد یعنی بررسی می‌شود كه هر ستاره در چه مرحله‌ای قرار دارد و چه اتفاقاتی برایش رخ می‌دهد؟

بخش كیهان‌شناسی نیز با این كه زیاد جنبه نجومی ندارد اما به هرحال پیشرفتش را مدیون علم نجوم است. به این معنی كه مدل‌های مختلف كیهان‌شناسی باید با داده‌های رصدی مطابقت كند.»‌ گفتنی است كه این كیهان‌شناسی به صورت كلاسیك به چگونگی ایجاد جهان و تشكیل ساختارهای كهكشانی مانند خوشه‌ها و ابر خوشه‌ها می‌پردازد.

آینده شغلی ، بازار كار، درآمد:
امروزه اگر كشوری بخواهد پیشرفت كند باید پژوهش كند و چیزهای جدیدی بسازد. اگر بخواهد پژوهش كند باید به آزمایشگاهها برود و اگر بخواهد در آزمایشگاهها كار كند،‌ احتیاج به تیم علمی دارد و در یك تیم علمی نیز همیشه متخصصان شاخه‌های مختلف فیزیك حضور دارند چون هر كاری كه بخواهیم انجام بدهیم باید بنیان فیزیكی داشته باشد.

دكتر پروین در ادامه می گوید: «برای مثال اگر بخواهیم یك دستگاه الكتریكی بسازیم اول باید بدانیم چه قوانین فیزیكی بر آن حاكم است و بعد از شناخت آن قوانین، می‌توان دستگاه مورد نظر را با استفاده از فن و هنر ساخت.

«اگر كسی فیزیك را خوب خوانده باشد در سازمانهای مختلف كشور از قبیل صداوسیما، برنامه و بودجه، مخابرات و همچنین در صنایع مختلف مفید واقع شده و موفق می‌گردد. چون دانشجویان فیزیك مطلب مختلفی از قبیل الكتریسیته و مكانیك می‌خوانند و در زمینه‌های مختلف دید وسیعی پیدا می‌كنند.»

آقای صحبت‌زاده دانشجوی دكتری فیزیك دانشگاه شهید بهشتی در مورد موقعیت‌های شغلی فارغ‌التحصیلان فیزیك می‌گوید: «فارغ‌التحصیلان این رشته در حد كارشناسی می‌توانند در صنعت مخابرات و ارتباطات ، نیروگاههای هسته‌ای، مراكز تولید قطعات غیرهادی و سلول‌های خورشیدی، صنایع تولید و نگهداری لیزر در صنعت، پزشكی و نظامی و سازمان انرژی اتمی فعالیت كنند.»

داریوش شیرازی فارغ‌التحصیل این رشته نیز می‌گوید: «اگر كسی به امید به دست آوردن یك موقعیت شغلی مناسب، واردرشته فیزیك بشود، باید بداند كه در انتها فقط یك مدرك لیسانس به دست خواهد آورد. برای این كه رشته‌های علوم پایه و از جمله فیزیك در جامعه ما موقعیت كاری مناسبی ندارند و در نهایت اگر شانس داشته باشند جذب كلاسهای تقویتی و خصوصی می‌شوند.»

البته این در مورد دانشجویانی صدق می‌كند كه رشته فیزیك انتخاب چهل یا سی به بعد آنها بوده است و در واقع به امید این كه فقط در دانشگاه پذیرفته شوند این رشته را انتخاب كرده‌اند وگرنه دانشجویانی كه با علاقه و دقت و تامل بسیار این رشته را انتخاب كرده‌اند حتی به صورت خصوصی نیز در این رشته فعالیت می‌كند

. برای مثال یكی از فارغ‌التحصیلان این رشته كارگاهی برای ساخت وسایل اپتیكی دایر كرده است و یا تعدادی از فارغ‌التحصیلان با شركت ایران خودرو برای بعضی از پروژه‌های این شركت قرارداد بسته‌اند چون دانشجویان این رشته یاد می‌گیرند با مسائلی كه در پیش رویشان قرار می‌گیرد براحتی برخورد كرده و مدل‌ ساده‌ای برای حل مسائل ارائه بدهند.

توانایی‌های مورد نیاز و قابل توصیه:
اسماعیلیان دانشجوی دكتری فیزیك هسته‌ای دانشگاه شهید بهشتی می‌گوید: «فیزیك منهای ریاضی یعنی صفر به همین دلیل دانشجویان این رشته باید از نظر ریاضیات در سطح بسیار بالایی باشند.»

سامان مقیمی عراقی نیز معتقد است كه دانشجوی این رشته باید به فیزیك علاقه‌مند باشد به این معنی كه از آنچه یاد گرفته است بتواند در زندگی روزمره خویش استفاده كند.
برای مثال با توجه به معلومات فیزیك دبیرستانی خود بررسی كند كه آبی كه از شیر آب می‌ریزد چرا به تدریج باریك می‌شود و سطح مقطع آن در این هنگام به چه حدی می‌رسد؟

بی‌شك عواملی كه باعث شد نیوتن با افتادن سیب پی به قانون جاذبه ببرد، كنجكاوی مفرط، صبر و بردباری، مطالعه و آزمایش‌های مستمر و قدرت تحلیلی همراه با تفكر فراوان بود كه با مشاهده پدیده‌های تكراری و عادی زندگی روزمره قوانینی را كشف كرد.

دكتر منیژه رهبر در این باره می‌گوید: «برخلاف رشته‌های مهندسی كه با اتفاقات علمی كار دارند در رشته‌های علوم پایه از جمله فیزیك به چگونگی پیش‌آمدهای علمی توجه می‌كنند و در واقع به دنبال یافتن دلایل و چرایی هر پدیده یا اتفاق هستند و به همین دلیل بچه‌هایی كه مستعد،‌ باهوش و كنجكاو هستند، می‌توانند در این رشته موفق گردند.

اما متاسفانه چون در دبیرستان فیزیك بخوبی آموزش داده نمی‌شود و دانش‌آموزان تنها به حفظ فرمول‌ها می‌پردازند، نمی‌توانند بین آنچه خوانده‌اند و آنچه در دنیای خارج وجود دارد، ارتباط برقرار كنند و در نتیجه كنجكاوی آنها تحریك نمی‌شود و تعداد اندكی از دانش‌آموزان با استعداد به رشته فیزیك علاقه‌مند شده و این رشته را انتخاب می‌كنند.»

مهم این است كه دانشجوی فیزیك از آنچه در اطرافش اتفاق می‌افتد به راحتی نگذرد.
وضعیت نیاز كشور به این رشته در حال حاضر:
امروزه اگر ما به فكر پیشرفت و ساخت وسایل صنایع مختلف كشورمان از نظامی گرفته تا پزشكی نباشیم باید این صنایع را به صورت آماده از كشورهای دیگر بخریم كه این كار احتیاج به سرمایه‌ای گزاف دارد و باعث وابستگی كشور ما به كشورهای صنعتی می‌گردد»

دكتر رهبر نیز در همین زمینه می‌گوید: «ما در ایران صنایع چندانی نداریم و صنایع موجود نیز بیشتر مونتاژ بوده و ابتكاری نیست اما اگر روزی بخواهیم صنایع پیشرفته‌ای داشته باشیم باید خواص مواد را بدانیم تا متوجه شویم كه چطور می‌توان از آنها استفاده بهتری بكنیم و وضعیت آن را بهبود ببخشیم و چنین پیشرفتی تنها با توسعه و پیشرفت علم فیزیك امكان‌پذیر است چرا كه متخصصان فیزیك می‌توانند موجب بهبود كیفیت محصولات گشته و یا وسایل جدید طراحی بكند. یعنی ما به جای این كه مواد خام خود را خیلی ارزان صادر كنیم به یاری دانش فیزیك آنها را به محصولات ساخته تبدیل بكنیم چرا كه این محصولات ارزش افزوده بسیار زیادی دارد.

كار ی كشور پیشرفته‌ای مثل ژاپن انجام داد. چون این كشور به یاری صنایع نیمه‌رسانا، ترانزیستور و الكترونیك پیشرفت كرده است،‌صنایعی كه علم زیربنایی آنها فیزیك می‌باشد.»

نكات تكمیلی :
دكتر هادی دویلو استاد مهندسی هسته‌ای دانشكده فیزیك دانشگاه صنعتی امیركبیر می‌گوید: «بیشتر واحدهای درسی دانشجویان گرایش‌های مختلف رشته فیزیك، در دوره لیسانس مشترك چرا كه دانشجویان فیزیك تنها در سال آخر تحصیلی اقدام به انتخاب گرایش خود می‌كنند و هر گرایش نیز تنها 9 واحد تخصصی یعنی سه درس تدریس می‌شود و به همین دلیل نمی‌توان بین یك لیسانس گرایش فیزیك حالت جامد یا هسته‌ای و یا سایر گرایشهای تفاوتی قائل شد یعنی یك لیسانس فیزیك در هیچ‌یك از گرایشها متخصص نمی‌شود».

دكتر عراقی استاد فیزیك دانشگاه صنعتی امیركبیر با تاكید بر همین امر می‌گوید: «هر دانشجوی فیزیك در دوره كارشناسی باید 130 واحد بگذراند كه دروس تخصصی هر یك از گرایشها فقط 9 واحد از این 130 واحد است و بدون شك 9 واحد نمی‌تواند تغییری در دیدگاه دانشجویان ایجاد كند و هر دانشجو فقط شناختی جزئی نسبت به گرایش مورد نظر خود پیدا می‌كند.

تازه، گاه همین 9 واحد نیز به گونه‌ای مشترك اما در دروسی مختلف در هر یك از گرایشها تدریس می‌شود یعنی كتابها یا واحدهای درسی هر گرایش، متفاوت است اما در كل همه به اطلاعات یكسانی دست پیدا می‌كنند. در نتیجه یك لیسانسه فیزیك، یك كارشناس فیزیك به معنای عام آن است و كارشناس یا متخصص در یكی از گرایشهای فوق به شمار نمی‌آید.

دریافت این فایل

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

مقاله زمین ، گهواره ای برای ما

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

 مقاله زمین ، گهواره ای برای ما دارای 16 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله زمین ، گهواره ای برای ما  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي مقاله زمین ، گهواره ای برای ما،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد


بخشی از متن مقاله زمین ، گهواره ای برای ما :

زمین ، گهواره ای برای ما

زمین سیاره ایست كوچك در بیكران فضا و یكی از نه سیاره ای كه در عرصه فضا به دور خورشید درحال گردش می باشند. خورشید یكی از بیلیونها ستاره ایست كه كهكشان راه شیری را شكل می دهند و كهكشان راه شیری یكی از 100 بیلیون كهكشانیست كه جهان را تشكیل داده اند.

سیاره زمین تنها ذره كوچكی از عالم است، اما خانه انسان و در واقع خانه ای برای تنها گونه های یافت شده حیات در كل جهان می باشد. حیوانات، گیاهان و دیگر ارگانیزم های حیات تقریبا در همه جای سطح زمین وجود دارند. آنها می توانند در روی زمین به حیات ادامه دهند چرا كه این سیاره در فاصله مناسبی نسبت به خورشید قرار گرفته است. بیشتر گونه های حیات به گرما و نور خورشید برای ادامه زندگی خود نیاز دارند. اگر زمین اندكی به خورشید نزدیك تر بود گرما و حرارت زیاد آن همه این گونه ها را می سوزاند و اگر قدری از خورشید دورتر بود بر اثر كمبود انرژی خورشید حیات در روی آن از بین می رفت. برای ادامه حیات وجود آب نیز ضروری می باشد كه زمین سرشار از آن است. آب بیشتر سطح زمین را پوشانده است.

سیاره ما زمین. دانشمندان ناسا تصاویر ماهواره ای را با اطلاعات سطح زمین تركیب نموده و این تصویر را از اقیانوسها و قاره ها تهیه كرده اند. توده ابر چرخانی كه در غرب مكزیك مشاهده می كنید یك طوفان شدید است.

عكس از ناسا

مطالعه زمین، زمین شناسی یا ژئولوژی نام دارد. زمین شناسان با بررسی عوامل فیزیكی زمین، به چگونگی پیدایش و تغییرات آنها پی می برند. بر روی بیشتر قسمتهای زمین مانند قسمتهای درون آن، نمی توان به طور مستقیم تحقیق نمود. زمین شناسان با بررسی نشانه ها و صخره ها به روش هایی برای شناخت غیر مستقیم این سیاره می پردازند. البته امروزه، زمین شناسان می توانند با اطلاعات به دست آمده از فضا نیز به بررسی زمین بپردازند.

سیاره ای به نام زمین
در میان نه سیاره موجود در منظومه شمسی، زمین رتبه پنجم از لحاظ اندازه را به خود اختصاص می دهد. قطر آن حدود 13000 كیلومتر است. مشتری، بزرگترین سیاره منظومه شمسی قطری 11 برابر قطر زمین را دارد و پلوتو به عنوان كوچكترین سیاره دارای قطری كمتر از یك پنجم زمین می باشد.
زمین نیز مانند بقیه سیاره ها در مداری با فاصله 150 میلیون كیلومتر به دور خورشید در گردش است و هر دور خود را در مدت 365 روز تكمیل می كند. فاصله پلوتو، دورترین سیاره از خورشید 40 برابر فاصله زمین از خورشید است و در هر 248 روز زمینی یكبار دور خود را تكمیل می نماید.

حركت زمین
زمین دارای سه نوع حركت است: 1) حركت وضعی حول محوری فرضی كه از دو قطب شمال و جنوب آن عبور می كند. 2) حركت انتقالی در مداری به دور خورشید. 3) حركت در راه شیری به همراه خورشید و دیگر اجرام منظومه شمسی.
24 ساعت زمان لازم است تا زمین یك دور وضعی خود را تكمیل كند. این زمان را روز خورشیدی می گویند. در طی یك روز خورشیدی، زمین مقداری نیز در مدار خود حركت می كند بنابراین مكان ستارگان درآسمان هرشب دچار اندكی تغییر می شود. مدت زمان واقعی یك دور حركت وضعی زمین معادل 23 ساعت و 56 دقیقه و 09/4 ثانیه می باشد. این زمان را روز نجومی زمین می نامند. روز نجومی از روز خورشیدی كوتاه تر است بنابراین ستارگان هر روز 4 دقیقه زودتر در آسمان دیده می شوند.

گردش زمین به دور خورشید 365 روز و 6 ساعت و 9 دقیقه و 54/9 ثانیه به طول می انجامد. این دوره زمانی سال نجومی خوانده می شود. از آنجائیكه حركت وضعی زمین در انتهای هر سال به یك عدد كامل نمی رسد، ترتیب تقویم در هر سال معادل 6 ساعت نسبت به ترتیب فصول متفاوت می شود. برای هماهنگی تقویم و فصول، هر چهار سال یكبار 1 روز به تقویم اضافه می شود تا عدم تناسب برطرف گردد. سالهایی كه یك روز اضافی دارند سال كبیسه نامیده می شوند. در تقویم میلادی یك روز اضافه در آخر دومین ماه سال یعنی فوریه قرار می گیرد و در تقویم خورشیدی یك روز به آخر اسفند ماه اضافه می گردد.

مسافت مدار زمین به دور خورشید 940میلیون كیلومتر است و زمین این مسافت را با سرعت 107000 كیلومتر در ساعت و یا 30 كیلومتر در ثانیه طی می كند.
محور طولی زمین به شكل عمودی، صفحه مداری را قطع نمی كند بلكه نسبت به آن زاویه ای حدود 5/23 درجه دارد. این شیب و حركت زمین به دور خورشید باعث پدیدار گشتن فصول می شوند. در دی ماه، نیمكره شمالی زمین، به دلیل شیب محور طولی، دورتر از خورشید قرار می گیرد. نور خورشید با شدت كمتری به نیمكره شمالی می رسد و در این هنگام این بخش از زمین، زمستان را پشت سر می گذراند. در خرداد ماه وضعیت شیب زمین تغییر می كند و این بار نیمكره جنوبی در قسمتی از شیب قرار می گیرد كه از خورشید دورتر است در نتیجه نوبت به این نیمكره می رسد كه زمستان را تجربه نماید.

مدار زمین دایره كامل نیست. در اوایل دی ماه زمین به خورشید نزدیكتر و در خرداد ماه كمی دورتر است. فاصله زمین از خورشید در ماه دی 1/147 میلیون كیلومتر و در ماه خرداد 1/152 میلیون كیلومتر می باشد. تاثیر این پدیده در سرما یا گرمای زمین بسیار كمتر از پدیده شیب زمین است.
زمین و منظومه شمسی عضو یك صفحه ستاره ای وسیع به نام كهكشان راه شیری می باشند. درست همانگونه كه ماه به دور زمین و سیارات به گرد خورشید در چرخشند، خورشید و دیگر ستارگان به دور مركز راه شیری در گردش می باشند. منظومه شمسی حدودا در فاصله دو پنجم از مركز راه شیری قرار گرفته و با سرعت 249 كیلومتر در ثانیه حول مركز آن در گردش است. منظومه شمسی در هر 220 میلیون سال یكبار حول مركز كهكشان گردش می كند.

شكل و اندازه زمین
بیشتر مردم زمین را مانند یك توپ، با قطب شمال در بالا و قطب جنوب در پایین آن به تصویر می كشند. در واقع زمین، دیگر سیارات، قمرهای بزرگ و ستارگان و هر جرم دیگری كه قطر آن بیشتر از 320 كیلومتر باشد، گرد است و این به دلیل نیروی گرانش آن جرم می باشد. گرانش همه مواد را به داخل و به سمت مركز می كشد.

قمرهای كوچك مانند دو قمر مریخ، گرانش بسیار كمی دارند. كمتر از آنچه باعث گرد شدنشان شود. برای بدن های ما “پایین” همیشه در راستای مسیر كشش گرانش و به سمت مركز زمین است. ساكنین اسپانیا و نیوزیلند دقیقا در دوسمت مخالف زمین قرار گرفته اند ولی هر دوی آنها “پایین” را به سمت مركز زمین و “بالا” را به سمت آسمان می دانند. گرانش در سیارات دیگر و اقمار آنها نیز به همین شیوه عمل می كند.

با این حال زمین به طور كامل گرد نیست. گردش وضعی آن باعث گردیده است كه قسمت مركزی آن یا استوا، دچار برآمدگی گردد. قطر زمین از قطب شمال تا قطب جنوب آن 54/12713 كیلومتر است در حالیكه قطر آن در منطقه استوا 32/12756 كیلومتر می باشد. این اختلاف 78/42 كیلومتری تنها 298/1 ام قطر زمین است. این مقدار بسیار اندك است به همین دلیل در عكسهایی كه در فضا از زمین گرفته شده اند محسوس نمی باشد و این سیاره كاملا گرد به نظر می رسد.
برآمدگی زمین همچنین باعث می شود كه محیط زمین پیرامون استوا بیشتر از محیط آن پیرامون قطبها باشد. محیط این سیاره دور استوا 16/40075 كیلومتر و دور قطبها 40008 كیلومتر است. از آنجائیكه محیط زمین در جنوب استوا بیشتر است، زمین اندكی گلابی شكل است. زمین همچنین دارای كوهستانها و دره هایی در سطح می باشد ولی از آنجائیكه ابعاد این قسمتها نسبت به اندازه كل زمین بسیار ناچیز است لذا این سیاره از فضا مسطح به نظر می آید.
قمر زمین

زمین و پلوتو دارای یك قمر می باشند. عطارد و ونوس هیچ قمری نداشته و سایر سیارات منظومه شمسی هر كدام دارای دو یا چندین قمر هستند. قطر ماه، قمر زمین، 3474 كیلومتر، حدود یك چهارم قطر زمین است.
گرانش خورشید با ماه و زمین به مانند یك جرم واحد رفتار می كند. جرم واحدی كه مركز آن در نقطه 1600 كیلومتری زیر سطح زمین قرار گرفته است. این نقطه “مركز مشترك” ماه و زمین است. مسیر حركت نقطه “مركز مشترك” به دور خورشید، یك منحنی صاف است. زمین و ماه همانطور كه به دور خورشید در گردشند، دور “مركز مشترك” نیز می چرخند. حركت ماه و زمین حول “مركز مشترك” باعث لرزش در مسیر حركت آن دو حول خورشید می گردد.

لایه های زمین
زمین از لایه ها یا پوسته های متعددی تشكیل شده است. لایه هایی شبیه به پیاز. بخش جامد زمین شامل لایه نازك خارجی یعنی پوسته زمین و لایه ضخیم سنگی در زیر پوسته، یعنی جبه آن می باشد. پوسته و لایه بالایی جبه را “سنگ كره” یا لیتوسفر (lithosphere) می گویند. در مركز زمین، هسته قرار دارد. قسمت بیرونی هسته، مایع و قسمت داخلی آن جامد است. بیشتر سطح زمین پوشیده از آب و یخ می باشد و هیدروسفر (hydrosphere) یا “آب كره” نامیده می شود. زمین با لایه ای نازك از هوا به نام جو یا اتمسفر (atmosphere) احاطه شده است. به مجموع بخش های هیدروسفر، جو و قسمتهای جامد كه حیات در آنها جریان دارد، بایوسفر (biosphere) یا “زیست كره” اطلاق می گردد.

جو زمین
هوا زمین را احاطه نموده و به طور تصاعدی از سطح زمین به سمت بالا نازك تر می شود. بیشتر انسانها در ارتفاعاتی بلندتر از 3 كیلومتر از سطح دریا دچار مشكل تنفسی می شوند. در ارتفاع حدودا 160 كیلومتری، لایه هوا به قدری نازك است كه ماهواره ها تقریبا بدون هیچ مقاومتی در سفرند. با اینحال ذراتی از هوا در ارتفاع 600 كیلومتری سطح زمین شناسایی شده است. اتمسفر یا جو مرز بیرونی مشخصی ندارد بلكه كم كم در فضا محو می شود.
نیتروژن 78 درصد و اكسیژن 21 درصد از هوای زمین را تشكیل می دهند. 1 درصد باقیمانده مملو از آرگون و مقادیر اندكی از دیگر گازها می باشد. جو زمین همچنین شامل بخار آب، دی اكسید كربن، قطرات ریز آب و مقدار كمی از گازها و مواد شیمیایی خارج شده از آتشفشانها، آتش، مواد مانده و فعالیت های انسانی می باشد.

لایه های پائینی جو، تروپوسفر (troposphere) نامیده می شود. این لایه در حركت دائمیست. خورشید سطح زمین و هوای بالای آن را گرم می كند. هوا در اثر گرم شدن بالا می رود. هنگامیكه هوای گرم شده به بالا رفت دچار افت فشار می گردد در نتیجه سرد می شود. هوای سرد از هوای اطراف خود چگال تر و سنگین تر است بنابراین به سمت پائین فرو می آید و چرخه مجددا تكرار می شود. این چرخه دائمی “آب و هوا” را ایجاد می كند.

در بالای تروپوسفر، حدودا 48 كیلومتر بالاتر از سطح زمین، لایه ثابتی به نام استراتوسفر (stratosphere) یا “هوا كره” وجود دارد. “هوا كره” شامل لایه ایست كه در آنجا پرتوهای فرابنفش تابیده شده از خورشید، با مولكولهای هوا برخورد كرده و گازی به نام “ازون” تولید می گردد. ازون ورود پرتوهای زیانبار فرابنفش به سطح زمین را سد می كند. با اینحال بعضی از این پرتوها به داخل وارد شده و منجر به عوارضی از جمله آفتاب سوختگی و سرطان پوست در بین انسانها می گردد. مقدار اندكی از مواد شیمیایی كه انسان تولید می كند، باعث آسیب دیدن ازون شده است. افراد زیادی متوجه نازك شدن لایه ازون و در نتیجه ورود پرتوهای فرابنفش و آسیب های جدی برای انسان و دیگر جانداران شده اند.

بخار آب، دی اكسید كربن، متان و دیگر گازهای موجود در جو، باعث گیر افتادن گرما و حرارت خورشید در سطح زمین شده و منجر به گرم ماندن آن می گردند. محبوس شدن گرما به دلیل تاثیرات گلخانه ای ایجاد می شود. بدون تاثیرات گلخانه ای جو، زمین احتمالا برای تشكیل حیات بسیار سرد بود.
آب كره یا هیدروسفر

زمین تنها سیاره منظومه شمسی است كه دارای مقادیر زیادی آب مایع در سطح خود می باشد. آب، ركن اساسی تشكیل و ادامه حیات در زمین، دارای خواص فیزیكی و شیمیایی می باشد كه این خواص در هیچ یك از گونه های دیگر مواد دیده نشده است. آب توانایی زیادی برای جذب گرما دارد. اقیانوسها بیشتر گرمایی را كه زمین از خورشید می گیرد در خود ذخیره می كنند. بارهای الكتریكی موجود در مولكولهای آب منجر به جذب اتم از مواد دیگر می شود. این توانایی آب باعث حل شدن مواد زیادی می گردد. قدرت حل كنندگی زیاد آب باعث خرد شدن و حل شدن سنگها و صخره ها می شود. آب مایع نه تنها بر روی زمین تاثیر گذار است بلكه بر لایه های زیرین زمین نیز تاثیر می گذارد. آب موجود در سنگها دمای ذوب آنها را پایین می آورد. آب به طور هیجان انگیزی سنگها را ضعیف كرده و باعث حل شدن آنها در لایه های زیرین سطح می گردد.

حدود 71 درصد از سطح زمین پوشیده از آب است كه بیشتر آن در اقیانوسها موجود می باشد. آب اقیانوسها برای نوشیدن شور است. تنها 3 درصد از آبهای سطح زمین برای نوشیدن مناسبند كه بیشتر این میزان به راحتی برای انسان قابل دسترس نیست. زیرا بیشتر آن به شكل یخ در كوه های قطب ها و یا در زیر زمین می باشد. مناطق قطبی و كوهستانهای بلند آنقدر سرد می باشند كه آب در این مناطق به طور دائمی به شكل یخ باقی می ماند. به این مناطق از زمین كرایوسفر (cryosphere) می گویند.

سنگ كره یا لیتوسفر
پوسته و قسمت بالایی جبه از سطح زمین تا عمق حدود 100 كیلومتر، سنگ كره را تشكیل می دهد. لایه نازك پوسته از مواد شیمیایی طبیعی به نام مواد معدنی، تشكیل شده از عناصر گوناگون، شكل گرفته است. اكسیژن فراوان ترین عنصر شیمیایی در سنگهای پوسته بوده و حدود 47 درصد از وزن همه سنگها را به خود اختصاص می دهد. عنصر بعدی سیلیكون با فراوانی 27 درصد است و پس از آن به ترتیب آلومینیوم (8 درصد)، آهن (5 درصد)، كلسیوم (4 درصد) و سدیوم، پتاسیوم و منیزیوم ( هر كدام حدود 2 درصد) می باشند. این عناصر 99 درصد از وزن كل سنگ های موجود در سطح زمین را تشكیل می دهند.

دو عنصر سیلیكون و اكسیژن تقریبا سه چهارم پوسته را تشكیل می دهند. تركیبات این دوعنصر برای زمین شناسان بسیار پر اهمیت بوده و با نام “سیلیكا” شناخته می شوند. مواد معدنی كه شامل سیلیكا می باشند “سیلیكات” نامیده می شوند. بیشترین ماده معدنی یافت شده در سطح زمین كوارتز است كه از سیلیكای خالص ساخته می شود. گروهی دیگر از سیلیكاتها موادی می باشند كه از سیلیكا، آلومینیوم، كلسیوم، سدیوم و پتاسیوم تشكیل شده اند. دو نوع دیگر از سیلیكات های رایج در سطح زمین پایراكسین (pyroxene) و آمفایبول (amphibole) نامیده می شوند كه هر دو تركیبی از سیلیكا، آهن و منیزیوم هستند.

گروه دیگری از مواد معدنی رایج كربنات ها می باشند كه از كربن و اكسیژن به همراه مقدار اندكی از عناصر دیگر تشكیل می شوند. مهمترین نوع از این گروه تركیباتی متشكل از كلسیوم، كربن و اكسیژن هستند كه می توان سنگ آهك را كه در ساخت و ساز ساختمان ها بسیار به كار می رود، در این گروه نام برد.
زمین دارای دو نوع پوسته است. زمینهای خشك قاره ها كه اغلب از گرانیت و سیلیكات ها ساخته شده اند و كف اقیانوسها كه از تركیبات تیره و پر چگال سنگ های آتشفشانی با نام بازالت پوشیده شده اند. میانگین ضخامت پوسته قاره ای 40 كیلومتر است كه این مقدار در بعضی جاها كمتر و در بعضی جاها بیشتر است. میانگین پوسته اقیانوسی تنها 8 كیلومتر است.

زیست كره یا بایوسفر
زمین تنها مكان و سیاره شناخته شده است كه دارای گونه های حیات می باشد. منطقه ای كه حیات در آن جریان دارد از اعماق اقیانوس تا چند كیلومتری جو است. تا به حال چندین میلیون گونه حیاتی در زمین كشف شده است با این حال دانشمندان معتقدند كه گونه های دیگری نیز وجود دارد كه هنوز كشف نشده اند.

زندگی به شیوه های مختلفی بر روی زمین تاثیر گذار است. در واقع وجود گونه های مختلف موجودات زنده، جو پیرامون ما را می سازد. گیاهان آب و دی اكسید كربن را كه هر دو حاوی اكسیژن می باشند، جذب می كنند. آنها كربن موجود در دی اكسید كربن و هیدروژن موجود در آب را برای تولید گونه های مختلف مواد شیمیایی مصرف می كنند و اكسیژن را به صورت ماده زائد پس می دهند. حیوانات برای تامین انرژی گیاهان را می خورند و آب و دی اكسید كربن را به محیط باز می گردانند. همه گونه های زنده به نوعی بر روی سطح زمین تاثیر گذارند.

سنگ های زمین
قسمتهای جامد زمین از سنگهایی تشكیل می شوند كه گاهی از یك نوع ماده معدنی و در اغلب موارد با تركیبی از چندین نوع مختلف ماده معدنی به وجود آمده اند. زمین شناسان سنگ ها را بر اساس منشا آنها طبقه بندی كرده اند. سنگهای آتشفشانی، سنگهایی هستند كه در اثر انجماد مواد مذاب شكل گرفته اند. سنگهای رسوبی، هنگامی به وجود می آیند كه مواد شیمیایی حل شده یا ذرات سنگها ، توسط باد، آب و یا توده های یخ به صورن لایه لایه به مرور زمان رسوب كرده و جامد می شوند. سنگهای دگردیس نیز به سنگهایی گفته می شود كه در اعماق پوسته زمین، تحت حرارت و فشار از نوعی به نوعی دیگر تبدیل می شوند.

سنگهای آذرین یا آتشفشانی از انجماد مواد مذابی به نام “مگما” یا “خمیر مواد معدنی” به وجود می آیند. درون زمین جامد است نه مذاب اما بسیار داغ است. در پائین پوسته دما 1000 درجه سانتیگراد می باشد. در برخی قسمتهای پوسته، به ویژه قسمتهایی كه آب در آن جریان دارد، شرایط برای ذوب شدن سنگها مهیا می باشد چراكه نقطه ذوب در آن نواحی پائین تر است.
در جاهائیكه شرایط مناسب است، مگما بخش های زیرین و داخلی پوسته را شكل می دهد. قسمتی از این مگما، توسط آتشفشانها به صورت مواد مذاب از دهانه آتشفشانها بیرون آمده و به سطح زمین می رسند. البته قسمت اعظم مگما هرگز به سطح زمین نمی رسد. آنها اغلب تدریجا در پوسته سرد می شوند و ممكن است كه در اثر فرسایش متلاشی گردند. به این سنگ های آتشفشانی پلاتونیك (Plutonic) می گویند. سنگ های پلاتونیك به آهستگی سرد می شوند. در طی این سرد شدن تدریجی، مواد معدنی آنها كریستالهای بزرگی را به وجود می آورند. پلاتونیك ها از دیگر سنگ های آتشفشانی زبر تر و خشن ترند.
سنگ های آتشفشانی یا با سیلیكا غنی شده و مقدار كمی آهن و منیزیوم دارند یا بالعكس. به سنگهای آتشفشانی كه از لحاظ آهن، غنی و از لحاظ سیلیكا ضعیفند، بازالت گفته می شود و به پلاتونیك هایی كه سرشار از سیلیكا می باشند، گرانیت گفته می شود. گرانیت تقریبا لایه های زیرین اغلب قاره ها را پوشانده است و بازالت در كف همه اقیانوسها پیدا می شوند.

سنگ های رسوبی
سنگ های سطح زمین دائما در معرض حمله نیروهای شیمیایی و مكانیكی می باشند. به فرایند تجزیه سنگها فرسایش گفته می شود. آب در حل شدن مواد معدنی تاثیر گذار است. هنگامیكه آب یخ می زند، منبسط می شود. این انبساط كمك می كند تا دانه های مواد معدنی موجود در سنگها از هم جدا شوند. به علاوه، موجودات زنده مواد شیمیایی به وجود می آورند كه به حل شدن سنگها كمك می كنند.

هنگامیكه سنگها تجزیه می شوند، مواد معدنی اغلب به همراه عامل فرسایش حركت كرده و جریان پیدا می كنند. جریان آب سنگها را سایش می دهد. باد و توده های یخی نیز در فرسایش شركت می كنند. فرسایش معمولا فرایند كند و آهسته ای می باشد اما در طی میلیونها سال، این فرایند می تواند حتی سنگ هایی كه در چندین كیلومتری عمق سطح زمین می باشند را تحت تاثیر قرار دهد.

مواد معدنی كه همراه عوامل فرسایش جاری شده اند در نهایت با ته نشین شدن و رسوب كردن به سنگهای رسوبی تبدیل می شوند. سنگ ماسه از نمونه های سنگ های رسوبی است كه با چسبیدن ذرات شن و ماسه به یكدیگر تشكیل می گردد.
به برخی از سنگهای ر سوبی، بیوژنتیك می گویند. این سنگها در اثر كنشهای موجودات زنده به وجود می آیند. زغال سنگ باقیمانده گیاهان چوبیست كه بر اثر گرما و فشار در طی سالها به سنگ تبدیل می شوند. سنگ آهك توسط موجودات دریایی میكروسكوپی شكل می گیرد. این موجودات از خود پوسته ای محافظ از جنس كربنات كلسیوم ترشح می كنند. پس از مرگ این جانداران، پوسته باقی مانده و تبدیل به سنگ آهك می شود.

سنگ های دگردیس
وقتی سنگها به عمق زمین می رسند، داغ می شوند. پوسته زمین در هر یك كیلومتر به سمت عمق، 25 درجه سانتیگراد گرمتر می شود. در عمق 6/1 كیلومتری عمق سطح زمین، فشار برابر 360/41 كیلوپاسكال می باشد. هنگامیكه سنگها در معرض چنین فشار و گرمایی قرار می گیرند، مواد معدنی شروع به واكنش نموده و سنگها تبدیل به سنگهای دگردیس می شوند. شماری از این سنگها حاوی بخشهای قابل شناسایی می باشند كه بیان گر منشا آنها می باشد اما بعضی از آنها به قدری دستخوش تغییرات می شوند كه تنها تركیبات شیمیایی آنها مداركی برای شناسایی منشا آنها در اختیار می گذارند.

چرخه های زمین
زمین می تواند مانند یك سیستم غول پیكر از چرخه های فعال تصور شود. در هر چرخه، ماده و انرژی از جایی به جایی دیگر منتقل می شود و ممكن است كه تغییر شكل دهد. در نهایت ماده و انرژی به جای نخستین خود بازگشته و چرخه از اول آغاز می شود. چرخه ها بر همه چیز در این سیاره تاثیر می گذارند از وضعیت آب و هوا تا شكل مناظر . چرخه های گوناگونی روی زمین و درون آن وجود دارند تعدادی از مهمترین آنها عبارتند از 1) گردش جوی 2) جریان اقیانوسها 3) انتقال حرارت سراسری 4) چرخه آب 5) چرخه سنگ ها

گردش جوی
هوای گرم شده توسط خورشید نزدیك استوا، بالا آمده و به سمت قطبهای زمین حركت می كند و دوباره به سطح زمین برگشته و به سمت استوا جریان پیدا می كند. این حركت، به همراه حركت وضعی زمین، گرما و رطوبت را در سرتاسر سیاره به حركت در آورده و منجر به ایجاد بادها و الگوهای وضعیت آب و هوا می شود.

در برخی مناطق، جهت وزش بادها در فصول تغییر می كند. این الگوها را بادهای موسمی می نامند. در تابستان هوا بر فراز آسیا توسط خورشید گرم شده، بالا می رود و هوای مرطوب را از اقیانوس هند با خود می كشد و منجر به بارندگی های روزانه در اغلب كشورهای جنوب آسیا می گردد. در زمستان، هوا بر فراز آسیا سرد می شود و بیشتر رطوبت موجود را دور كرده در نتیجه هوا خشك می شود. مشابه این الگو در اقیانوس آرام نزدیك مكزیك نیز رخ داده و هوای مرطوب و طوفان را در تابستان به جنوب غربی ایالات متحده می برد.

جریان اقیانوسها
جریان اقیانوسها با وزش بادها حركت نموده و الگوی مشابهی را پیش می گیرد. قاره ها مسیر حركت اقیانوسها را سد می كنند. جریان اقیانوسها در نزدیك استوا در جهت غرب است و سپس به سمت قطب ها می روند، هنگامیكه به یك قاره برخورد كنند به سمت شرق می روند و سپس به استوا باز می گردند.

انتقال حرارت سراسری
انتقال حرارت سراسری، چرخه بزرگ آب اقیانوسهاست كه گرما را در همه زمین توزیع می كند. آب در نواحی قطبی بسیار سرد، شور و سنگین است. این آب به زمین فرو می رود و با حركت در مسیر كف دریا به استوا می رسد. در نهایت، آب در قسمتهای مرزی قاره ها بالا آمده و با آبهای جاری در سطح زمین تركیب می شود. وقتی كه این آب به مناصق قطبی می رسد، دوباره فرو می رود. این حركت سه بعدی آب گرما را در اقیانوسها مخلوط می كند و آبهای قطبی را گرم می كند. این چرخه همچنین منجر به بالا آمدن مواد مغذی از عمق اقیانوسها به سطح زمین می گردد كه در اختیار گیاهان دریایی و جانوران قرار می گیرند.

چرخه آب
آب اقیانوسها تبخیر شده و به جو می روند و نهایتا به شكل برف یا باران به زمین می ریزند. آبی كه به زمین می رسد باعث تجزیه سنگها، تغذیه گیاهان و پوشش دادن مناظر می شود. سرانجام این آبها به دریاها رفته و چرخه از اول آغاز می گردد.

چرخه سنگ ها
تنوع سنگ ها در زمین به دلیل وجود فرایندهای فعال، نسبت به سایر سیارات بسیار بیشتر است. زمین شناسان برای توضیح نسبتهای گونه های مختلف سنگها با یكدیگر از چرخه سنگها صحبت می كنند. این چرخه می تواند از جریان مواد مذاب آتشفشانی و سرد شدن آنها برای تشكیل سنگهای آذرین آغاز شود. هنگامیكه این سنگها در معرض آب قرار می گیرند تجزیه شده در نتیجه مواد معدنی با رسوب تبدیل به سنگهای رسوبی می شوند. این سنگها در نهایت به اعماق زمین می رسند و در اثر گرما و فشار به سنگهای دگردیس تبدیل شده و در نهایت مذاب گشته و به موادی برای تشكیل سنگهای آذرین تبدیل می شوند. سنگها به ندرت در یك چرخه كامل قرار می گیرند. در عوض بعضی از مراحل حذف و بعضی تكرار می شوند.

درون زمین
زمین شناسان قادر به مطالعه مستقیم اعماق زمین نمی باشند. عمیق ترین چاه حفر شده 13 كیلومتر است. زمین شناسان می دانند كه قسمتهای زمین با لایه نازك پوسته آن متفاوتند. در اعماق زمین فشار به قدری زیاد است كه مواد معدنی با فشرده شدن به موادی با چگالی بسیار زیاد، كه در سطح زمین یافت نمی شوند، تبدیل می گردند.

یكی از راه های شناخت تركیب بندی زمین، آنالیزهای شیمیایی سنگهای آسمانی است. گونه های خاصی از این سنگها كه كندریت (chondrite) نامیده می شوند، پیش از برخورد با زمین در منظومه شمسی بدون هیچ تغییری از قرنها پیش باقی مانده اند. زمین شناسان می توانند با استفاده از كندریت ها، منشا تركیب بندی های شیمیایی زمین را تخمین زنند.

علیرغم كندریت ها، زمین با لایه هایی كه مشتمل از مواد گوناگون شیمیایی می باشند، شكل گرفته است. زمین شناسان با مطالعه لرزش های ناشی از زمین لرزه ها، به كمك تجهیزاتی كه لرزه نگار نامیده می شوند، در مورد عمق زمین پی به نكات جدیدی می برند. سرعت و حركت لرزش های درون زمین به تركیب بندی و چگالی موادی كه لرزه ها در میان آن قرار گرفته اند بستگی دارد. زمین شناسان با آنالیز كردن این لرزش ها به جزئیات فراوانی از عمق زمین پی می برند.
جبه
در زیر پوسته، تا عمق 2900 كیلومتری، لایه ای ضخیم به نام جبه وجود دارد. جبه به طور كامل سفت نیست بلكه می تواند به آرامی جریانهایی داشته باشد. پوسته زمین بر روی جبه معلق است درست مانند تخته ای بر روی آب. همانگونه كه یك تخته ضخیم بیشتر از یك تخته نازك از سطح آب بالا می آید، پوسته ضخیم قاره ای بالاتر از پوسته اقیانوسی قرار می گیرد. حركت آرام سنگها در جبه باعث حركت قاره ها و درنتیجه بروز زمین لرزه، آتشفشان و شكل گیری محدوده كوهستانها می شود.

هسته
در مركز زمین هسته قرار دارد. هسته بیشتر از آهن، نیكل و احتمالا مقدار كمی عناصر سبكتر نظیر سولفور و اكسیژن تشكیل شده است. قطر هسته حدودا 7100 كیلومتر، كمی بیشتر از نصف قطر زمین و تقریبا به اندازه مریخ می باشد. حدودا 2250 كیلومتر از قسمت بیرونی هسته مایع است. حركت هسته باعث ایجاد میدان مغناطیسی زمین می گردد. زمین شناسان معتقدند كه حدود 2600 كیلومتر از بخش داخلی هسته با همان مواد تشكیل دهنده قسمتهای بیرونی هسته ساخته شده اما به شكل جامد است. بخش داخلی تقریبا چهار پنجم ماه است.

زمین به سمت هسته رفته رفته داغ و داغ تر می شود. در زیر پوسته قاره ای دما حدود 1000 درجه سانتیگراد است. در زیر پوسته دما تقریبا در هر كیلومتر به سمت عمق 1 درجه سانتیگراد گرمتر می شود. زمین شناسان بر این باورند كه دمای هسته زمین بین 3700 تا 4300 درجه سانتیگراد می باشد. قسمت داخلی هسته می تواند دمایی معادل 7000 درجه سانتیگراد یعنی گرمتر از دمای سطح خورشید داشته باشد كه البته این قسمت به علت فشار بی اندازه زیاد همچنان به شكل جامد است.

پوسته
سنگهای داغ در جبه زمین به آهستگی به سمت بالا حركت می كنند در حالیكه سنگهای سردتر نزدیك سطح به درون فرو می روند چرا كه مواد داغ سبكتر از مواد سرد می باشند. به این بالا آمدن و فرو رفتن در دماهای مختلف انتقال گرما گفته می شود. با جریان جبه زمین، پوسته زمین به تكه هایی تقسیم می شود كه به آنها صفحه های تكتونیك (tectonic) می گویند. این صفحه ها مانند شكسته شدن یخ در یك دریاچه یخ بسته است. حركات آهسته جبه منجر به حركت پوسته و در نتیجه حركت قاره ها، شكل گیری كوهستانها، آتشفشانها و زلزله ها می گردد.
در بعضی جاها، مخصوصا ته اقیانوسها، تكتونیكها از هم جدا می شوند. مگما از جبه به بالا می آید تا شكافهای بین صفحه ها را پر كند. به قسمتهایی كه تكتونیكها از هم جدا شده اند، مركز گسترش می گویند. بسیاری از آتشفشانها در این قسمتها رخ می دهند. با سرد شدن مواد بیرون آمده از این آتشفشانها پوسته های اقیانوسی ساخته شده از سنگهای بازالت شكل می گیرند.

سابداكشن (Subduction)
پوسته زمین نمی تواند در هر كجا و هر سمت گسترده شود. در بعضی قسمتها مقداری از پوسته باید برداشته شود. وقتی دو صفحه یكدیگر را هل می دهند، یكی از آنها به درون جبه فرو می رود. به این فرایند سابداكشن می گویند. صفحه فرو رفته درون زمین نهایتا ذوب می شود و به شكل مگما در می آید. بیشتر مگمای ایجاد شده بر اثر سابداكشن به سطح زمین نمی رسد بلكه در پوسته آن سرد شده و سنگهای پلاتونیك را ایجاد می نماید.

پوسته قاره ای به دلیل ضخامت و سبك بودن در زمین فرو نمی رود بلكه پوسته سنگین اقیانوسی دچار سابداكشن می گردد. مرز بین دو صفحه در محل برخورد با شیاری بسیار عمیق در كف اقیانوس مشخص می شود. این شیارها عمیق ترین بخشهای اقیانوس هستند و عمق آنها تا11000 متر نیز می رسد.
صفحه بالاتری كه در سطح زمین باقی می ماند ممكن است پوسته قاره ای و یا اقیانوسی باشد. این صفحه به زیر نمی رود ولی تحت تاثیر سابداكشن قرار می گیرد. وقتی دو صفحه به سمت هم حركت می كنند، لبه های پوسته بلند تر تحت فشار قرار می گیرد. صفحه ضخیم تر و بلند تر می شود و مناطق كوهستانی بر سطح آن ایجاد می گردند. وقتی سنگهای صفحه فرو رونده به عمق 100 كیلومتری زمین می رسند، شروع به ذوب شدن و تشكیل مگما می نمایند. بخشی از این مگما به سطح رسیده و منجر به وقوع فورانهای آتشفشانی می گردد. مناطقی با آتشفشانهای فراوان مانند پرو، ژاپن و شمال غربی ایالات متحده، در نزدیكی مناطقی قرار دارند كه سابداكشن رخ می دهد.

ساختمان كوهستانها
گاهی، هنگامیكه یك صفحه به درون جبه فرو می رود، یك قاره و یا قسمتی كوچك تر را با خود می كشد. همانطور كه گفته شد پوسته قاره ای ضخیم تر و سبك تر از آن است كه به درون زمین فرو رود. اما ممكن است با صفحه های دیگر برخورد كند. برخورد صفحه ها با یكدیگر اغلب رشته كوه های عظیمی را در وسط قاره ها ایجاد می كند. برای مثال هیمالیا زمانی شكل گرفت كه دو صفحه قاره ای با یكدیگر برخورد نمودند.

كوهستان آلپ
مجموعه رویدادهایی كه در طی تشكیل یك رشته كوهستان رخ می دهد را اروژنی (orogeny) یا تشكیل كوه می گویند. اروژنی شامل بلند شدن و مرتفع شدن كوه ها، تا شدن و چین خوردگی سنگها، فعالیتهای آتشفشانی و شكل گیری پلاتونیك ها و سنگهای دگردیس كه هنگام برخورد صفحه ها ایجاد می شوند، می باشد. سالها پس از اینكه كوهستانها بر اثر فرسایش ناپدید شدند، زمین شناسان همچنان می توانند تغییراتی را كه اروژنی در سنگها به وجود می آورد مشاهده كنند.

زمین لرزه
زمین لرزه هنگامی رخ می دهد كه سنگهای دو قسمت مقابل هم در یك شكاف، كه گسل نامیده می شود، به یكدیگر برخورد كنند یا به هم كشیده شوند. گسلها هم در مرزهای بین صفحات هستند و هم در میان صفحات قرار دارند. گاهی نیز نیروهای موجود در صفحه ها باعث شكسته شدن و لرزیدن سنگهایی می شود كه به گسلها نزدیك نیستند. به مرز دو صفحه كه به یكدیگر كشیده می شوند گسل انتقالی می گویند. گسل سن آندراس در كالیفرنیا یك گسل انتقالی است. در منطقه ای به نام صفحه آرام، قسمت كوچكی از شمال غربی كالیفرنیا در حال كشیده شدن توسط بقیه آمریكای شمالیست.

شكل قاره ها
چندین بار در تاریخ زمین، تصادف بین قاره ها منجر به ایجاد قاره های بزرگ گردیده است. گرچه پوسته قاره ای ضخیم است اما به مراتب آسان تر از پوسته اقیانوسی شكسته می شود آنگونه كه قاره های بزرگ سریعا شكسته شده و به قاره های كوچك تبدیل شده اند. مواد موجود در جبه قسمتهای خالی را پر می كند و پوسته های جدید اقیانوسی را به وجود می آورد. هنگامیكه یك قاره شكسته و قسمتها از هم جدا می شوند، حوزه های جدید اقیانوسی در بین آنها ایجاد می گردد. حدود یك سوم از سطح زمین را پوسته قاره ای پوشانده است، بنابراین این تكه ها نمی توانند بدون برخورد حركت نمایند. وقتی دو قاره به هم برخورد می كنند، یك حوزه قدیمی اقیانوسی از بین می رود. فرایند جدا شدن قاره ها و پیوستن آنها به یكدیگر به نام زمین شناس كانادایی جان ویلسون (Wilson John) كه برای نخستین بار این پدیده را توضیح داد، چرخه ویلسون نام گرفت.

قاره ها احتمالا از حدود 2 میلیارد سال پیش تاكنون در حركت بوده اند، با این حال زمین شناسان تنها مداركی در دست دارند كه بیان كننده حركت قاره ها از 800 میلیون سال پیش است. بیشتر پوسته های اقیانوسی قبل از این تاریخ دچار سابداكشن شده و در جبه زمین فرو رفته اند.
زمین شناسان تعیین نموده اند كه حدود 800 میلیون سال پیش، قاره ها به صورت یك قاره بسیار بزرگ به نام ردینیا (Rodinia) بوده اند. آنچه ما اكنون به عنوان آمریكای شمالی می شناسیم ، زمانی مركز ردینیا بوده است. جریان مواد در جبه باعث شكسته شدن و تقسیم ردینیا به قسمتهای كوچك شد. این قسمتها بین 500 میلیون تا 250میلیون سال پیش به یكدیگر برخورد كردند. برخورد بین آنچه اكنون آمریكای شمالی، اروپا و آفریقا نامیده می شود، منجر به ایجاد كوهستان آپالاچین در آمریكای شمالی شد. برخورد بین قسمتی از سیبری كنونی و اروپا نیز كوهستان اورال را ایجاد كرد.

در 250 میلیون سال پیش، قاره ها با برخورد با یكدیگر ابر قاره دیگری را با نام پانژه آ (Pangaea) شكل دادند. در آن هنگام تنها یك اقیانوس كه همه زمین پیرامون پانژه آ را احاطه می نمود به نام پانتالاسا (Panthalassa) وجود داشت. حدود 200 میلیون سال پیش، پانژه آ شروع به شكستن و تكه تكه شدن نمود. این ابر قاره به دو قسمت بزرگ به نامهای گوندوانالند (Gondwanaland) و لوراسیا (Laurasia) تقسیم شد. به مرور زمان گوندوانالند تقسیم شده و قاره های آفریقا، آنتاركتیكا، استرالیا، آمریكای جنوبی و شبه قاره هند را به وجود آورد. لوراسیا نیز در نهایت تقسیم شد و یوراسیا و آمریكای شمالی را ایجاد نمود. هنگامیكه صفحه های قاره ای از یكدیگر جدا می شوند، پوسته اقیانوسی جدیدی در بین آنها ایجاد می گردد.

دریافت این فایل

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید