طريقة الأقسام

Young's Modulus, denoted by E, quantifies a solid material's stiffness. It is the ratio of tensile stress ([latex]\sigma[/latex]) to extensional strain ([latex]\epsilon[/latex]) in the elastic (linear) region of the stress-strain curve. This relationship is defined by Hooke's Law: [latex]E = \frac{\sigma}{\epsilon}[/latex]. A higher modulus indicates a stiffer material, meaning more stress is required for a given amount of elastic deformation.

التخميل هو العملية التي تُصبح بها المادة "خاملة"، أي أنها أقل تأثرًا بالعوامل البيئية كالتآكل. وتتضمن هذه العملية التكوين التلقائي لطبقة سطحية رقيقة جدًا وغير تفاعلية تعمل كحاجز، تحمي المادة من أي تأثير إضافي. وعادةً ما تكون هذه الطبقة عبارة عن طبقة من أكسيد أو نيتريد، بسُمك بضعة نانومترات.

الاختبار الهيدروستاتيكي هو نوع محدد من اختبارات الثبات لأوعية الضغط، مثل الأنابيب والغلايات وأسطوانات الغاز. يُملأ الوعاء بسائل شبه غير قابل للانضغاط، عادةً الماء، ويُضغط حتى يصل إلى ضغط اختبار محدد. تُفضل هذه الطريقة على الاختبار الهوائي لأنها تتطلب طاقة أقل للوصول إلى نفس الضغط، مما يجعلها أكثر أمانًا بشكل ملحوظ في حال حدوث تمزق.

المبادل الحراري القوقعي والأنبوبي هو نوع شائع الاستخدام في تطبيقات الضغط العالي. يتكون من سلسلة من الأنابيب (حزمة الأنابيب) محاطة بغلاف أسطواني أكبر. يتدفق سائل واحد عبر الأنابيب، بينما يتدفق السائل الآخر فوق الأنابيب داخل الغلاف، مما يُسهّل انتقال الحرارة بين السائلين.

قوة الخضوع، أو نقطة الخضوع، هي الإجهاد الذي تبدأ عنده المادة بالتشوه اللدن. قبل نقطة الخضوع، تتشوه المادة مرنًا، ثم تعود إلى شكلها الأصلي عند زوال الإجهاد المطبق. بمجرد تجاوز نقطة الخضوع، يصبح جزء من التشوه دائمًا وغير قابل للعكس. وهي تُمثل حد السلوك المرن.

تستخدم أنظمة الطاقة الشمسية المركزة مرايا أو عدسات لتركيز مساحة كبيرة من ضوء الشمس على جهاز استقبال. يُسخّن الضوء المركز سائلًا، يُشغّل بدوره محركًا حراريًا (عادةً توربينًا بخاريًا) متصلًا بمولد طاقة كهربائية. تتناقض هذه الطريقة مع الخلايا الكهروضوئية التي تُحوّل الضوء مباشرةً إلى كهرباء. تتيح أنظمة الطاقة الشمسية المركزة تخزين الطاقة الحرارية.

منظم الطرد المركزي هو جهاز ميكانيكي يستخدم مبدأ قوة الطرد المركزي لتنظيم سرعة المحرك. مع ازدياد سرعة المحرك، تتحرك الكتل الدوارة (الكرات الطائرة) نحو الخارج بفعل قوة الطرد المركزي. ترتبط هذه الحركة بصمام الخانق، مما يقلل من إمداد الوقود أو البخار، مما يُبطئ المحرك ويحافظ على سرعة شبه ثابتة.

دورة ضغط البخار هي العملية الديناميكية الحرارية المستخدمة في معظم المضخات الحرارية. تتضمن أربع مراحل: ضغط بخار المُبرِّد، والتكثف إلى سائل عالي الضغط مع إطلاق الحرارة، والتمدد عبر صمام إلى خليط سائل/بخار منخفض الضغط، والتبخير إلى بخار منخفض الضغط مع امتصاص الحرارة. تُحرِّك هذه الدورة الطاقة الحرارية بفعالية عكس اتجاه تدفقها الطبيعي.

اختبار الإثبات هو أحد أشكال اختبارات الإجهاد، حيث يتعرض هيكل أو مكون لحمل أكبر من حمل الخدمة الاعتيادي، ولكن أقل من حمل الفشل المتوقع. والغرض من ذلك هو إثبات ملاءمته للاستخدام وفحص عيوب التصنيع دون التسبب في تلف أي عنصر مصنع بشكل صحيح، وبالتالي التحقق من سلامته الهيكلية.

اللدونة هي مقياس لقدرة المادة على الخضوع لتشوه بلاستيكي كبير قبل التمزق، وغالبًا ما تُقاس بنسبة الاستطالة أو نسبة الانكماش في المساحة. تُظهر المواد اللدنة، مثل الفولاذ، منطقة لدنة طويلة على منحنى الإجهاد والانفعال. أما الهشاشة، فهي عكس ذلك؛ فالمواد الهشة، مثل السيراميك أو الحديد الزهر، تنكسر مع تشوه بلاستيكي ضئيل أو معدوم.

الاستخلاص السائل-السائل (LLE) هو طريقة فصل تعتمد على اختلاف ذوبان المذاب بين طورين سائلين غير قابلين للامتزاج أو قابلين للامتزاج جزئيًا. ينتقل المركب من طور التغذية (غالبًا ما يكون مائيًا) إلى طور المذيب (غالبًا ما يكون عضويًا). يعتمد الانتقال على اختلاف الجهد الكيميائي، ويتوقف عند الوصول إلى حالة التوازن وتوزع المذاب بين الطورين.

The Coefficient of Performance (COP) is a dimensionless ratio measuring the efficiency of a heat pump. It is the ratio of useful heating or cooling provided to the work required. For heating, [latex]COP_{heating} = \frac{|Q_H|}{W}[/latex], and for cooling, [latex]COP_{cooling} = \frac{|Q_C|}{W}[/latex], where Q is heat transferred and W is work input. Higher COP values indicate greater efficiency.

اكتشف ألفريد نوبل أن النيتروجليسرين يمكن أن يكون أكثر أمانًا في التعامل معه بامتصاصه في مادة خاملة مسامية مثل الكيزلجور (تراب الدياتومي). هذا الخليط، الذي سجله براءة اختراع باسم الديناميت، حوّل السائل شديد الحساسية والخطير إلى متفجرات صلبة مستقرة لا يمكن تفجيرها بشكل موثوق إلا باستخدام غطاء تفجير، مما أحدث ثورة في التعدين والبناء والهدم.

هشاشة الهيدروجين (HE) هي عملية تصبح فيها المعادن، وخاصةً الفولاذ عالي القوة، هشة وتتكسر بعد تعرضها للهيدروجين. ينتشر الهيدروجين الذري في الشبكة المعدنية، مما يقلل من ليونتها وقدرتها على تحمل الأحمال. من الآليات الرئيسية المقترحة: إزالة التماسك المعزز بالهيدروجين (HEDE)، الذي يُضعف الروابط الذرية، واللدونة الموضعية المعززة بالهيدروجين (HELP)، التي تُسهّل حركة الخلع والانهيار الموضعي.