حالت مواد و تقسیم بندی آنها در علم کنترل
با نگاه به حالت مواد متوجه میشویم که دانشمندان آنها را به شش دسته تقسیم کرده اند. جامد، مایع، گاز، پلاسما، چگالی بوز-اینیشتین و چگالی فرمیونی تقسیم بندی نمودهاند. علم کنترل که قبل از کشف حالتهای جدید بر روی حالتهای قابل دسترس و ملموس کار میکرد. حالات جامد، مایع و گاز را در زمره کار قرار داده است. یکی از مشخصههای حائز اهمیت در علم کنترل مقدار سطح مواد است.
اما دلیل اینکه این پارامتر در کنترل مورد توجه قرار گرفته است. به خاطر جلوگیری از هدر رفت منابع و استفاده بهینه، حفاظت از محیط زیست و آلودگیهای شیمیایی ناشی از سر ریز مواد است. از همه مهمتر نظارت صحیح بر چرخه صنعتی و شناسایی واکنش مواد در شرایط مختلف است. همچنین اتخاذ تصمیم صحیح در مواجهه به این شرایط شده است.
انواع حالت های مواد همراه با مثال
همانطور که اشاره شد حالت مواد به سه حالت جامد و مایع و گاز تقسیم بندی شدهاند. در صنعت، مواد جامد میتوانند به انواع مواد خشک مانند گندم و غلات، پودری مانند آرد، سیمان، شن و ماسه، مواد پلاستیکی و لاستیکی، پروپیلن تقسیم کرد. مایعات را میتوان به انواع روغن اعم از روغن موتور، روغن هیدرولیک، روغن سرخ کردنی و آب و مایعات مشابه مانند آب اکسیژنه، آب دیونیزه، نوشیدنی ها و خنک کننده ها تقسیم بندی نمود. گازها در پارامتر سطح به علت عدم رفتار قابل پیشبینی توسط مولکولهای آن و پخش بودن در همه جای یک محیط به صورت یکسان که یا تحت فشار بحرانی و دمای بسیار پایین از حالت گاز به مایع تغییر حالت میدهند که برای اندازهگیری این ماده روشهای خاصی وجود دارد. در بخشهای بعدی به بررسی هر کدام خواهیم پرداخت.
حالت مواد و تقسیم بندی آنها به زبانی دیگر
ماده در سه حالت اصلی یعنی جامد، مایع و گاز وجود دارد. این حالت ها بر اساس ویژگی های ماده، مانند شکل، حجم و مقاومت در برابر تغییر، تعریف می شوند.
- جامد: مواد جامد شکل و حجم ثابتی دارند و مقاومت زیادی در برابر تغییر دارند.
- مایع: مواد مایع شکل ثابت ندارند اما حجم آنها ثابت است. آنها می توانند شکل ظرفی که در آن قرار دارند را بگیرند.
- گاز: مواد گازی نه شکل و نه حجم ثابتی دارند. آنها می توانند فضای موجود را پر کنند.
علم کنترل چیست؟
علم کنترل، بخشی از مهندسی برق و علوم کامپیوتر، به این می پردازد که چگونه سیستم های فیزیکی را به گونه ای کنترل کنیم که بتوانند پاسخ های مطلوب را ارائه دهند. در این میان، حالت مواد و تقسیم بندی آنها نقش مهمی دارند.
تاثیر حالت مواد در علم کنترل
در علم کنترل، دانستن حالت ماده می تواند بسیار مهم باشد. مثلا، کنترل دما در یک سیستم می تواند روی حالت ماده تأثیر بگذارد. اگر دمای یک سیستم را که شامل آب است، افزایش دهیم، آب از حالت مایع به حالت گاز تغییر حالت می دهد. این تغییر در حالت ماده می تواند بر روی عملکرد سیستم تأثیر بگذارد.