Energy Transfer
Energy can cross the boundaries of a closed system in the form of heat or work.
If the energy transfer across the boundaries of a closed system is due to a temperature difference, it is heat; otherwise, it is work.
Energy transferred across a system boundary that can be thought of as the energy expended to lift a weight is called work.
origin of quantum physics -
Inadequacy of classical mechanics and birth of QUANTUM PHYSICS
ref: Quantum mechanics: concepts and applications, N. Zettili
Petroleum (or crude oil) is a naturally occurring liquid mixture of hydrocarbons, but containing some compounds of oxygen, nitrogen and Sulphur. It is an oily, thick,
flammable, usually dark-colored liquid ,commonly obtained by drilling, used in a natural or refined state as a fuel
and separated by fractional distillation into gasoline, naphtha ,benzene ,kerosene ,paraffin etc.
It is often referred to as the “black gold.This name itself is an indication of its importance to humans. Crude oil is considered to be the “mother of all commodities” as it is used to manufacture various products such as pharmaceuticals, plastics, gasoline, synthetic fabrics, etc. Petroleum or oil has also been the world’s leading source of energy since the 1950s.
Petroleum is a naturally occurring liquid found beneath the earth’s surface that can be refined into fuel. Petroleum is a fossil fuel, meaning that it has been created by the decomposition of organic matter over millions of years. Petroleum is formed when large quantities of dead organisms–primarily zooplankton and algae–underneath sedimentary rock are subjected to intense heat and pressure.
The word petroleum means “rock oil.” It is derived from the Greek word “petra” (means rock) and the Latin word “oleum” (means oil). When it is drilled from the ground in the liquid form, it is called crude oil. Humans have known about its existence for 4000 years. However, the first time crude oil was pumped from the ground was 2500 years ago in China and the world’s first crude oil well was drilled in Pennsylvania, USA only in the year 1859.
Where is petroleum found?
Today petroleum is found in vast underground reservoirs where there were ancient seas. Petroleum reserves can be located beneath the land, or under the ocean. Their crude oil is extracted with giant drilling machines.
How do you know where to find oil?
Geologists are the masters of locating oil. Often called oil exploration, geologists will look for an area that ticks all the boxes of finding an oil trap aka striking (black) gold.
Oil is often found in the vast underground reservoirs where ancient seas were once located. This can either be beneath land or out in the ocean below the seabed.
During the earlier years of oil mining, the geologists would study the soil, surface rock, and other surface features to determine if oil may be lying below.
Later came satellite imagery, along with more technological advances such as gravity meters, means to test the Earth’s magnetic field, and ‘sniffers’ that detect the smell of hydrocarbons.
The most common way used today is to generate shock waves that pass through the rock layers and reflect back to the surface where they can be interpreted for signs of oil traps. This is done with seismic source devices such as a compressed-air gun, a thumper truck, or explosives .
Where does crude oil come from?
Composition of petroleum
Uses
Extraction of petroleum
A nuclear power plant is a thermal power station in which the heat source is a nuclear reactor. As in a conventional thermal power station the heat is used to generate steam which drives a steam turbine connected to a generator which produces electricity.
Energy Transfer
Energy can cross the boundaries of a closed system in the form of heat or work.
If the energy transfer across the boundaries of a closed system is due to a temperature difference, it is heat; otherwise, it is work.
Energy transferred across a system boundary that can be thought of as the energy expended to lift a weight is called work.
origin of quantum physics -
Inadequacy of classical mechanics and birth of QUANTUM PHYSICS
ref: Quantum mechanics: concepts and applications, N. Zettili
Petroleum (or crude oil) is a naturally occurring liquid mixture of hydrocarbons, but containing some compounds of oxygen, nitrogen and Sulphur. It is an oily, thick,
flammable, usually dark-colored liquid ,commonly obtained by drilling, used in a natural or refined state as a fuel
and separated by fractional distillation into gasoline, naphtha ,benzene ,kerosene ,paraffin etc.
It is often referred to as the “black gold.This name itself is an indication of its importance to humans. Crude oil is considered to be the “mother of all commodities” as it is used to manufacture various products such as pharmaceuticals, plastics, gasoline, synthetic fabrics, etc. Petroleum or oil has also been the world’s leading source of energy since the 1950s.
Petroleum is a naturally occurring liquid found beneath the earth’s surface that can be refined into fuel. Petroleum is a fossil fuel, meaning that it has been created by the decomposition of organic matter over millions of years. Petroleum is formed when large quantities of dead organisms–primarily zooplankton and algae–underneath sedimentary rock are subjected to intense heat and pressure.
The word petroleum means “rock oil.” It is derived from the Greek word “petra” (means rock) and the Latin word “oleum” (means oil). When it is drilled from the ground in the liquid form, it is called crude oil. Humans have known about its existence for 4000 years. However, the first time crude oil was pumped from the ground was 2500 years ago in China and the world’s first crude oil well was drilled in Pennsylvania, USA only in the year 1859.
Where is petroleum found?
Today petroleum is found in vast underground reservoirs where there were ancient seas. Petroleum reserves can be located beneath the land, or under the ocean. Their crude oil is extracted with giant drilling machines.
How do you know where to find oil?
Geologists are the masters of locating oil. Often called oil exploration, geologists will look for an area that ticks all the boxes of finding an oil trap aka striking (black) gold.
Oil is often found in the vast underground reservoirs where ancient seas were once located. This can either be beneath land or out in the ocean below the seabed.
During the earlier years of oil mining, the geologists would study the soil, surface rock, and other surface features to determine if oil may be lying below.
Later came satellite imagery, along with more technological advances such as gravity meters, means to test the Earth’s magnetic field, and ‘sniffers’ that detect the smell of hydrocarbons.
The most common way used today is to generate shock waves that pass through the rock layers and reflect back to the surface where they can be interpreted for signs of oil traps. This is done with seismic source devices such as a compressed-air gun, a thumper truck, or explosives .
Where does crude oil come from?
Composition of petroleum
Uses
Extraction of petroleum
A nuclear power plant is a thermal power station in which the heat source is a nuclear reactor. As in a conventional thermal power station the heat is used to generate steam which drives a steam turbine connected to a generator which produces electricity.
2. Kara cisim ışıması, herhangi bir cismin,
ısısına bağlı olarak salınan elektromanyetik
ışımadır. Elektromanyetik ışınım, oluşma
tarzına göre iki gruba ayrılır. Isıl (termal)
ışınım ve ısıl olmayan ışınım. Isıl ışınıma,
kara cisim ışıması da denilmektedir.
3. Evrendeki her cisim ya da parçacık, enerjisine ya
da diğer deyişle ısısına bağlı olarak belirli frekansta
elektromanyetik ışınım salar. Önceleri cismin ya da
parçacığın ısısına bağlı olarak salınan
elektromanyetik ışınımın frekansının sıfırdan
sonsuza kadar olabileceği düşünüldü.
Fakat deney sonuçları böyle değildi ve bu duruma
"mor ötesi katastrofu" denildi. Planck Kanunu ile bu
sorun çözüldü ve Planck'ın burada yaptığı "enerjinin
kuantum durumunun değişmesiyle salındığı"
önermesi, kuantum fiziğinin temelini attı.
Oda sıcaklığındaki cisimler esas olarak kızılötesi
(enfra ruj) elektromanyetik ışınım yaparlar,
dolayısıyla insan gözü tarafından
algılanamaz. Daha yüksek ısılarda ise insan gözünün
algılayacağı frekanslarda ışınım yaparlar.
4. Fizik biliminde foton, elektromanyetik
alanın kuantumu, Işığın temel "birimi" ve
tüm elektromanyetik ışınların kalıbı olan temel
parçacıktır. Foton ayrıca Elektromanyetik
Kuvvet'in kuvvet taşıyıcısıdır.
Bu kuvvetin etkileri hem mikroskobik
ölçülerde, hem de mikroskobik ölçülerde çok
rahat bir şekilde gözlemlenebilir.
5. Durgun kütlesi sıfırdır; ışık hızıyla gider;
etkileşimlere parçacık olarak girebilir ancak dalga
olarak yayılır; E=h x f, p=h/l ve E=p*c bağıntılarına
uyar; kütlesi sıfır olduğu halde, diğer parçacıklar gibi
kütle çekiminden bile etkilenir.
E : enerji miktarı
h =6.6 x 10(-34) Js
f : frekans
Işık dalga özelliklerine de sahiptir. Etkileşimlere
parçacık olarak girebilir ancak dalga olarak yayılır.
6. Elektron volt (sembolü eV)
bir enerji birimidir. Bir
elektronun, boşlukta, bir voltluk elektrostatik
potansiyel farkı kat ederek kazandığı kinetik
enerji miktarıdır. Diğer bir deyişle, 1 volt
çarpı elektronun yüküne eşittir.
Kimyada, 1 mol kadar elektronun
(6.02214179×1023) 1 voltluk bir potansiyel
farkından geçişinde meydana gelen kinetik enerji
olan molar eşdeğerini kullanmak daha
kullanışlıdır. Bu da, 96.48534 kJ/mol'dür.
7. Kütle-Enerji denkliği yasasına göre aynı
zamanda kütle değerleri için de kullanılır.
Mesela proton'un ağırlığı yaklaşık 1 GeV'dir.
Oldukça küçük bir enerji birimidir:
1 eV = 1.602 176 53(14)×10−19 J. (veya yaklaşık
0.160 aJ) Katı hal fiziği ve Atom fiziğinde sıkça
kullanılır. SI standart birimlerinden olmadığı halde
kilo, mega, giga gibi standart SI öneklerini alır.
1 eV = 96,4853 kj/mol
1 keV = 1 kiloelektronvolt = 103 eV
1 MeV = 1 megaelektronvolt = 106 eV
1 GeV = 1 gigaelektronvolt = 109 eV
1 TeV = 1 terraelektronvolt = 1012 eV
8. Işığın tanecik özelliklerindendir.
Metal yüzeyine gelen ışık elektron koparır.
Fotoelektrik olay klasik fizik ile açıklanamaz.
Gelen ışığın frekansı arttıkça kopan elektronların kinetik enerjisi artar; elektronların
kinetik enerjisi ışığın şiddetine bağlı değildir.
Gelen ışığın frekansı belirli bir eşik değerin ( o ) altında ise elektron
koparamaz, elektronların kopması ışığın şiddetine bağlı değildir.
Gelen ışığın şiddeti arttıkça kopan elektron sayısı artar, kinetik enerjisi değişmez.
E=E0+Ek h =h 0 +1/2 mV2 Ek=h( - 0 )
e- ların kinetik enerjisi
İş fonksiyonu
Gelen ışık enerjisi veya
eşik enerjisi
9. Bir foton yüzeye çarptığı zaman enerjisini
yüzeyin bir tek elektronuna verir ve kendisi kaybolur.
Fotonun enerjisinin bir kısmı elektronu sökmek için
diğer kalan kısmı ise elektrona kinetik enerji
kazandırmak için aktarılır. Fotoelektronların
yü-zeyden sökülmesi için gerekli en küçük enerjiye
bağlanma enerjisi ve eşik enerjisi adı verilir. Bir
fotonun enerjisi bağlanma enerjisinden (Eb) az olursa
yüzeyden elektron sökemez. örneğin; fotonun enerjisi
5eV, bağlanma enerjisi 6eV ise yüzeyden elektron
sökülemez. Fotonun enerjisi 5eV, bağlanma enerjisi
3eV ise fotoelektronların kinetik enerjisi
5eV - 3eV = 2eV olur.
10. Bilim adamı Planck'a göre ışık
kaynaklarından kuantum veya foton adı verilen
tanecikler salınır. Bu tanecikler birer enerji paketleri
şeklinde olduğunu Enstein daha da geliştirerek
fotoelektrik olayını açıkladı.
Planck'a göre bir ışık kuantumunun enerjisi
E = h.f bağıntısı ile bulunur.
11. Kesme potansiyel farkı yardımıyla farklı
renkte ışıklar kullanarak fotosel yüzeyden çıkan
fotoelektronların maksimum kinetik enerjileri
ölçülür.
Plank sabiti verir.
12. Havası boşaltılmış ve içinde
FOTOELEKTRİK alkali metal bulunduran tüpe
AKIMI şiddetli bir ışık gönderildiğinde
devreden çok küçük bir akım
geçer. Alkali metal levhaya
şiddetli bir ışık
düşürüldüğünde, metal levhadan
elektronlar sökülür ve bu
elektronlardan yeterli kinetik
enerjiye sahip olanlar devreyi
dolaşarak akımın oluşmasını
sağlarlar. Bu akıma fotoelektrik
akım denir. o Metal levhadan
elektron sökülünce levha (+) yükle
yüklenir. o Alkali metaller:
Sodyum, potasyum, lityum, Sezyu
m, Bakır vs…
13. Fotoselin levhaları arasına ters bir üreteç bağlandığında
levhalar arasında elektriksel alan meydana gelir. Elektriksel alan
içinde hareket eden yüklü cisme bir kuvvet etki edeceği için katottan
kopan elektronlar anot yüzeyine doğru yavaşlar. Bu durumda kopan
elektronlar yavaşlar hatta elektronların anot yüzeyine ulaşması
engellenebilir. Katot yüzeyinden kopan elek-tronları durdurup akım
geçmesini engelleyen gerilim değerine kesme potansiyeli denir. Not:
Kesme potansiyeli gelen fotonun enerjisi ile doru orantılıdır.
Kesme gerilimi şöyle hesaplanır:
Efoton= E0 + Ek
Eanot = Ek - e.V Ef = Gelen fotonun enerjisi
E0= Eşik enerjisi
EK= Kopan elektronların kinetik enerjisi
Eanot= Elektronların anot yüzeyine ulaşma enerjisi
Vkesme = Üreteç gerilimi
0 = Ek - e.Vk e.Vk = Ek e.Vk =Vdoyma İmax Vkesme
14. 1922'de Amerikalı fizikçi A.
Compton,X ışınları üzerine yaptığı
incelemelerde; E=hϰ enerjili
fotonların serbest elektronlara
çarptırılmasıyla bu ışınların
elektronlarla etkileştiğini
gözlemledi.
Arthur Co
Bununla da kalmayarak, mpton
çarpışmadan sonra açığa çıkan 1892-1962
ışının frekansının daha küçük
olduğunu tespit etti .
15. e
Gelen foton
α
e
β
E f λ P
Çarpışmadan önce
E f λ P
Çarpışmadan sonra
Compton olayı: yüksek enerjili bir x ışını fotonunun karbon
atomunun serbest elektronuna çarparak onu bir doğrultuda
fırlatırken kendisinin de bir doğrultuda saçılması olayıdır.
