عنوان پایان‌نامه
اندازه گیری مقادیر ویسکوزیته گازهای O۲ , N۲ , CO , CO۲ , Ar و بررسی اثر ویسکوزیته مغناطیس
- رشته تحصیلی
- شیمی کاربردی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 5383;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 63560
- تاریخ دفاع
- ۳۱ شهریور ۱۳۹۲
- دانشجو
- سجاد تشرفی
- استاد راهنما
- مجید حمزه لو, علی مقاری
- چکیده
- هدف این تحقیق بررسی اثر ویسکومغناطیس یعنی اثر میدان مغناطیسی بر ویسکوزیته گازها است. شار میدان مغناطیسی و گرادیان سرعت به عنوان نیروی ترمودینامیکی پدیده ویسکوزیته هر دو تانسور مرتبه دوم می‌باشند و طبق اصل کوری می‌توانند با هم جفت شوند. برای بررسی اثر ویسکومغناطیس ابتدا نیاز است دستگاهی ساخته شود که ویسکوزیته گازها را اندازه‌گیری کند، سپس با اعمال میدان مغناطیسی اثر آن بر ویسکوزیته گازها بررسی شود. دستگاهی برای اندازه‌گیری ویسکوزیته گازهای CO2,CO,Ar N2,O2 ساخته شد که قابلیت اعمال میدان مغناطیسی برای بررسی اثر ویسکومغناطیس را هم دارد. با استفاده از این دستگاه ابتدا ویسکوزیته نسبی گازها نسبت به Ar محاسبه شد. برای محاسبه ویسکوزیته مطلق با استفاده از انتگرال‌های برخورد *(?،?) ... حاصل از کارهای انسکوک وچاپمن مقادیر ویسکوزیته Ar در دماهای مختلف در فشارهای پایین محاسبه شد و برای محاسبه ویسکوزیته Ar درفشارهای بالاتر از رابطه ویریال ویسکوزیته استفاده شد. با استفاده از مقادیر ویسکوزیته مطلق گاز Ar و جایگزینی آن در ویسکوزیته نسبی گازهای مورد نظر، مقادیر ویسکوزیته مطلق گازها محاسبه شود. پس از اندازه‌گیری ویسکوزیته گازها که با دقت بسیار خوبی انجام گرفت، تلاش شد تا به طور تجربی اثر میدان مغناطیسی بر روی ویسکوزیته گازها اندازه‌گیری شد. متاسفانه به دلیل محدودیت بزرگی میدان به کار رفته در عمل تغییر در ویسکوزیته قابل مشاهده نبود. به همین دلیل اثر میدان به صورت نظری مورد مطالعه قرار گرفت و نشان دادیم که تغییر ویسکوزیته متناسب با نسبت قدرت میدان به فشار گاز می‌باشد. عبارت تحلیلی به دست آمده از چنین اثری بر روی ویسکوزیته گاز N2 نشان داد که شدت میدان به فشار باید از مرتبه ?Oe/torr باشد تا تغییر در ویسکوزیته قابل مشاهده باشد. همچنین نشان دادیم که اثر میدان موجب کاهش ویسکوزیته گاز می‌شود.
- Abstract
- Purpose of this research is studying viscomagnetic effect or effect of magnetic field on viscosity of gases. Both magnetic field flux and velocity gradient, thermodynamic forces of viscosity, are second order tensor and based on courier principal they could be coupled. For investigating the viscomagnetic effect at first a viscometer must be constructed for measuring viscosity of gases. Then, by applying magnetic field viscomagnetic effect would be investigated. A gas viscometer for measuring viscosity of ,O2, N2 CO2 ,CO, Ar that is capable of applying magnetic field to gas current through the capillary tube has been constructed. From the passing time measurements for each gas the proportional number of viscosities compared to Ar has been calculated. For calculating the exact number of viscosity via using the collision integrals from the Enskok and Chapman work, the exact number of viscosity for Ar in different temperatures and low pressure has been calculated. For calculating the exact number of Ar viscosity in high pressures the virial equation of viscosity has been used. Through using the exact number of viscosity of Ar and proportional number of viscosity the exact number of viscosity for other gases has been calculated. After viscosity measurements of gases, that is calculated in proper accuracy, an attempt for practically applying the magnetic field on gases and measuring the effect of that on viscosity has been done. Sadly because of weakness of intensity of applied magnetic field the viscomagnetic effect wasn’t visible and the effect of magnetic field on viscosity of gases has been studied theoretically and it’s known that viscosity change is proportional to the intensity of magnetic field to the gas pressure fraction. The concluded analytical phrase for this effect on viscosity of Nitrogen shows that for a visible viscomagnetic effect the intensity of magnetic field must be in order of 1 Oe/torr . Also it’s shown that the viscosity of nitrogen decreases under effect of magnetic field.
