عنوان: ذخیره سازی سوخت هیدروژن

قالب بندی: WORD

تعداد صفحات: 12

این تحقیق در مورد ذخیره سازی سوخت هیدروژن می باشد که خواص فیزیکی و خصوصیات احتراق سوخت هیدروژن را مورد بررسی قرار می دهد. این تحقیق به دانشجویان رشته های فیزیک، شیمی و دیگر رشته های مرتبط با آن پیشنهاد می گردد.

مقدمه

هیدروژن با تشکیل ۷۵% از حجم ستارگان و کهکشانها فراوان ترین و سودمندترین عنصر در جهان است.می توان تصور کرد که اتم هیدروژن از یک هسته مرکزی تشکیل شده است که یک الکترون بدور این هسته همانند چرخش یک سیاره به دور خورشید می چرخد.دانشمندان بر این عقیده اندکه یک ابر الکترونی همانند یک قشره کروی اطراف هسته را اشغال کرده است.اتم های هیدروژن از یک پروتن منفرد تشکیل شده اند، مگر در شکل کمیاب به آن (ایزوتروپ هیدروژن)که از یک پروتن و یک نوترون تشکیل شده است.به این ایزوتروپ دوتریم یا هیدروژن سنگین گفته می شود.هیدروژن دارای ایزوتوپ دیگری به نام تریتیم که دارای دو نوترون و یک پروتن می باشدنیز است اما این ایزوتوپ ناپایدار بوده و از بین می رود.

بیشتر جرم اتم هیدروژن در هسته آن است، در حقیقت ،پروتون ۱۸۰۰ برابر سنگین تر از الکترون می باشد.نوترون ها تقریبا جرم یکسانی با پروتون ها دارند.به هر حال شعاع الکترونی که اندازه اتم را شامل می شود تقریبا ۱۰۰هزار برابر بزرگتر از شعاع هسته آن است.به وضوح مشخص است که اتم های هیدروژن دارای فضای خالی بسیار بزرگی هستند اتم های همه عناصر دارای فضای خالی زیادی بوده اما همه آنها سنگین ترند و دارای الکترون های بیشتری می باشند.

پروتون دارای بار الکتریکی مثبت،الکترون دارای بار الکتریکی منفی بوده و نوترون نیز بدون بار است.بارهای همراه پروتون و الکترون در هر اتم هیدروژن همدیگر را خنثی کرده و به همین دلیل اتم های منفرد هیدروژن از نظر الکتریکی خنثی هستند.از نظر شیمیایی ،ارایش اتمی یک الکترون منفرد در اطراف هسته بسیار واکنش پذیر است.به همین دلیل اتم های هیدروژن با هم ترکیب شده و به صورت مولکول های جفت شده (دوتایی) وجود دارند.هر پروتون در مولکول هیدروژن جفت شده دارای میدانی است که می توان از نظر ریاضی تصور کرد که دارای یک اسپین است.مولکول هایی که هر جفت پروتون آنهادارای اسپین یکسان هستند را اورتو هیدروژن و مولکول های که پروتون های آنها دارای اسپین مخالف هستند را پاراهیدروژن می نامند.بیش از ۷۵%از هیدروژن های معمولی موجود در دما اتاق اورتو هیدروژن هستند.این مهم است که در دما خیلی کم اورتو هیدروژن بسیار ناپایدار بوده و به ارایش پایدار پاراهیدروژن، تبدیل می شود،که فرایندی گرما زا است.این حرارت آزاد شده می تواند برای فرایندهای هیدروژن در دما پایین ،به خصوص در حالت مایع مشکل ایجاد می کند.

فهرست مطالب

مقدمه
مشخصات سوخت هیدروژن از جمله عدد ستان و اکتان
خواص فیزیکی هیدروژن
۱- حالت
۲-بو ،رنگ ، مزه
۳- سمیت
۴- دانسیته و کمیت های وابسته
خصوصیات احتراق هیدروژن
محدوده وسیع قابلیت اشتعال
انرژی مشتعل شدن کم
ضخامت کم لایه خاموش شدن
دمای خودسوزی بالا (اکتان زیاد)
سرعت سوختن زیاد در نسبت استوکیو متریک
ضریب پخش زیاد
چگالی خیلی کم