|
ماشین شیمیایی چیست؟
ماشین شیمیایی ماشینی کوچکی است که نیروی محرکه ی آن از واکنش شیمیایی تامین میشود
ديد کلي
تمام واکنشهاي شيميايي ، اساسا ماهيت الکتريکي دارند، زيرا الکترونها ، در تمام انواع پيوندهاي شيميايي (به راههاي گوناگون) دخالت دارند اما الکتروشيمي بيش از هر چيز بررسي پديده‌هاي اکسايش- کاهش است. روابط بين تغيير شيميايي و انرژي الکتريکي ، هم از لحاظ نظري و هم از لحاظ عملي حائز اهميت است.
از واکنشهاي شيميايي مي‌توان براي توليد انرژي الکتريکي استفاده کرد (در سلولهايي که سلولهاي ولتايي يا سلولهاي گالواني ناميده مي‌شوند) و انرژي الکتريکي را مي‌توان براي تبادلات شيميايي بکار برد (در سلولهاي الکتروليتي). علاوه بر اين مطالعه فرآيندهايي الکتروشيميايي منجر به فهم و تنظيم قواعد آنگونه از پديده هاي اکسايش - کاهش که خارج از اينگونه سلولها روي مي‌دهند، نيز ميشود. با برخي فرآيندهاي الکتروشيميايي آشنا مي‌شويم.
تاريخچه کميکار و مسابقات کميکار:
در اواخر دهه 1990 ميلادي مسوولان انجمن مهندسي شيمي آمريكاAICHE)) سعي كردند راهي را براي سنجش خلاقيت ها و توانمنديهاي علمي دانشجويان مهندسي شيمي پيدا كنند براي اين منظور طراحي يك رويداد سالانه رقابتي، علمي و جذاب در قالب مسابقات كميكار پيشنهاد گرديد. هدف اين مسابقه فراهم آوردن زمينه‌اي براي مشاركت دانشجويان مهندسي شيمي براي طراحي و ساخت ماشين كوچكي است كه با انجام يك واكنش شيميايي نيروي محركه آن تأمين مي شود.
اولين دوره مسابقات جهاني در سال2005 در گلاسكو اسكاتلند در كنار هفتمين كنگره جهاني مهندسي شيمي برگزار شد که در آن تیم کمیکار دانشگاه امیر کبیر مقام دوم را بدست آورد
خلاصه ای از معرفی مسابقه سراسری کمیکار ایران
مسابقه کمیکار فعالیتی دانشجویی برای بهبود درک دانشجویان از كاربردهاي عملي دروس دانشگاهي و ارتباط هر چه بيشتر دانشگاه و صنعت و همچنین یافتن جایگزینی مناسب ، ارزان و سازگار با محيط زيست برای سوختهای فسیلی می باشد.
در این مسابقه دانشجویان تلاش مي کنند تا با طراحی و ساخت یک ماشین در ابعاد کوچک و کنترل واکنشی که نیروی محرکه ماشین را تأمین می کند خلاقیت ها و ابتکارات خود را نشان دهند.در اين مسابقه ماشين مذكور بايد مسير مشخصي را با بار مشخص طي نمايد و طبق قوانین مسابقه ماشینی برنده اعلام می شود که با توجه به بار انتخابی توسط داوران برای ماشینها نسبت به خط پایان مشخص شده خطای کمتری داشته باشد. در کنار این مسابقه عملی، دانشجویان دستاوردها ي خود را در قالب پوستر به معرض دید عموم گذاشته و بدين وسيله ابتکارات، ابداعات، محاسبات، نوع واکنشها و نحوه کنترل آن، موارد زیست محیطی و عواملی که در آن برتری این واکنش را نسبت به سوختهای فسیلی نشان می دهد بررسی می کنند. با توجه به مصرف بيش از اندازه سوخت هاي فسيلي ، آلودگیهای مصرفی آن و هزینه سنگین واردات آن، این فعالیت می تواند راهگشای این معضل ملی شود و این امر مهم جز با حمایت های صنعت از دانشگاه و ارتباط متقابل این دو نهاد محقق نمی گردد.
لازم به ذكر است كه اولين دوره مسابقه در آذرماه سال 1383 در دانشگاه علم و صنعت ايران برگزار گرديد و مورد استقبال زيادي قرار گرفت.
قوانين مسابقه:
هدف اين مسابقه فراهم آوردن زمينه‌اي براي مشاركت دانشجويان مهندسي شيمي براي طراحي و ساخت ماشين كوچكي است كه با انجام يك واكنش شيميايي، نيرو محركه آن تامين شود.
مسابقات به صورت تيمي بين دانشجويان مهندسي شيمي برگزار مي‌گردد و هر تيم حداقل 3 عضو و حداكثر 7 عضو دانشجو خواهد داشت.در صورتي كه فردي حداكثر يك سال از تاريخ فارغ التحصيلي‌اش گذشته باشد نيز مي‌تواند در تركيب تيم قرار داشته باشد. هر تيم موظف است يكي از اساتيد هيئت علمي را به عنوان سرپرست تيم معرفي نمايد.
اجزاء ماشين ساخته شده بايستي در جعبه‌اي به ابعادcm 12*20*30 جاي گيرد و در صورتي كه اين امر براي هيئت داوران محرز نگردد تيم مذكور بايستي صحت اين موضوع را با قرار دادن اجزاء ماشين در جعبه اثبات نمايد. ماشين‌هاي طراحي شده بايستي قابليت حمل بار اضافي تا cc 500 آب در فاصله 15 تا 30 متر را داشته باشد از اين رو ماشين بايستي مخزن با گنجايش cc 500 براي حمل آب داشته باشد.
مسابقه در دو بخش پوستر و عملكرد انجام مي‌پذيرد و در هر بخش به طور جداگانه 3 برنده اعلام خواهد گرديد. در پايان نيز تيمي كه از مجموع پوستر و عملكرد بيشترين امتياز را كسب نمايد به عنوان تيم برتر شناخته خواهد شد.
مسابقه در بخش پوستر:
در اين بخش تمامي مشخصات ماشين ساخته شده كه شامل موارد زيراست بايستي توسط تيم شركت كننده در غالب يك پوستر مناسب با حداكثر ابعاد cm 100*80 ارائه گردد:
1- توضيحات كامل واكنش شيميايي به عنوان نيروي محركه ماشين
2- خصوصيات منحصر به فردي كه در طراحي وجود دارد
3- خصوصيات ايمني و شيت‌هاي نشان دهنده ايمني مواد شيميايي مورد استفاده
4- ديدگاههاي زيست محيطي به كار گرفته شده.
5- وزن دقيق ماشين با متعلقات ( وزن ماشين در روز مسابقه با وزن ذكر شده در پوستر بايد يكي باشد).
6- هزينه‌هاي ساخت ماشين و مواد مصرفي در واكنش
كيفيت پوستر نيز در داوري لحاظ خواهد شد و در زمان بررسي طرح توسط هيئت داوران يك نفر از اعضاي تيم با هماهنگي قبلي براي توضيحات و جوابگويي به سوالات هيئت داوران حضور خواهد داشت
ترکیب داوران، ناظران و کادر اجرایی
6 نفر از داوران با پیشنهاد میزبان و یک نفر نیز با پیشنهاد کمیته دانشجویی و تایید انجمن مهندسی شیمی ایران، ترکیب 7 نفره هیئت داوران را تشکیل میدهند. ترجیحا از 6 داور منتخب، یک کارشناس مهندسي مکانیک و یک کارشناس مهندسي برق نيز در تركيب هيئت داوران حضور داشته باشند.
پيشنهاد مي شود دبير كميكار عضو كميته داوران نباشد.
2 نفر از طرف کمیته دانشجویی به عنوان ناظر برای نظارت بر عملکرد کادر اجرایی و ارائه گزارشی از روند برگزاری مسابقات به انجمن مهندسی شیمی ايران معرفي مي گردند و انجمن هماهنگي هاي لازم جهت صدور کارت مخصوص ناظران كميته دانشجويي را انجام دهد.
مسابقه در بخش عملكرد
اين بخش از مسابقه در 2 دور و با يك بازه زماني كوتاه براي استراحت تيمها برگزار خواهد شد.
ترتيب تيمها در دور اول با قرعه كشي مشخص شده و نتايج اين بخش هيچ تاثيري در داوري نهايي نخواهد داشت. در دور دوم كه بخش اصلي مسابقه محسوب ميشود ترتيب تيمها با توجه به ركورد ثبت شده در دور اول تعيين خواهد گرديد بدين ترتيب تيمي كه بيشترين فاصله را تا خط پايان داشته است به عنوان اولين تيم در مسابقه اصلي شركت خواهد كرد.
در دوره دوم امتياز تيمها براساس فاصله ماشين از خط پايان مسابقه محاسبه خواهد شد و تيمي برنده است كه كمترين فاصله را از خط پايان داشته باشد ( فاصله از خط پايان به صورت مطلق محاسبه شده و عبور ماشين از خط پايان يا نرسيدن آن به خط پايان هيچ تاثيري در نحوه امتياز دهي ندارد)
شكل زمين مسابقه به صورت زير است كه خارج شدن ماشين از محدوده زمين باعث حذف تيم خواهد شد.
توجه به نكات زير ضروري است:
1- هدف از انجام مسابقه نمايش توانايي كنترل يك واكنش شيميايي است. بنابراين استفاده از ديگر منابع انرژي براي راندن ماشين مثل استفاده از باطري‌هاي خشك (AA ) و ديگر باطري‌هاي تجاري و صنعتي آماده و موجود در بازار و به طور كلي نيروي محركه خارجي ممنوع مي‌باشد.
2- حركت ماشين بايستي بوسيله واكنش شيميايي كنترل گردد و استفاده از وسايل كنترل از راه دور و موارد مشابه ممنوع است. مكانيزمهايي مثل هل دادن يا كوك كردن، چرخاندن چرخها بوسيله دست، استفاده از تكيه‌گاه و وارد كردن ضربه براي شروع حركت مجاز نمي‌باشد.
3- استفاده از انواع ترمز مكانيكي و الكتريكي و استفاده از ابزارهاي زماني مكانيكي يا الكتريكي براي توقف واكنش يا قطع نيروي محركه واكنش اكيداً ممنوع مي‌باشد.
4- مسئوليت انتقال ماشين و مواد شيميايي مورد نياز به محل مسابقه و رعايت موارد ايمني با تيم شركت كننده خواهد بود.
5- هر تيم بايستي يك برگ ممهور به مهر دانشكده مبني بر تقبل مسئوليت تيم توسط سرپرست تيم (با امضاي سرپرست) حداكثر تا يك هفته مانده به مسابقه به دبيرخانه مسابقه ارسال نمايد.
6- هر تيم بايستي مشخصات ساخته شده را در غالب يك فايل powerpoint به دبيرخانه مسابقه ارسال نمايد كه اين فايل هنگام مسابقه نمايش داده خواهد شد و يكي از اعضاي تيم نيز هنگام انجام مسابقه به توضيح عملكرد ماشين خواهد پرداخت.
7- قبل از انجام مسابقه ماشين‌هاي ساخته شده توسط هيئت داوران بازبيني خواهد شد و به تيمهايي كه موارد ايمني را رعايت نكرده باشند يا طراحي انجام شده با آنچه كه در پوستر بيان شده، همخواني نداشته باشد، حق شركت در مسابقه داده نخواهد شد.
8- ميزان بار (cc 500-0) و مقدار مسافت (m 30-15) در روز مسابقه و با قرعه كشي تعيين خواهد شد.
9- پس از اعلام اسامي تيمها، حداكثر هر تيم دو دقيقه زمان براي حضور در جايگاه و راه اندازي ماشين دارد.
10- ماشين بايستي مسافت معين شده را حداكثر طي 5 دقيقه طي نمايد در غير اينصورت از دور مسابقه حذف خواهد شد.
11- در روز مسابقه امكاناتي از قبيل ترازوي ديجيتالي و يا و سايل ساده آزمايشگاهي با هماهنگي قبلي در اختيار تيمها قرار خواهد گرفت.
12- امتياز هر تيم در بخش عملكرد با توجه به فرمول زير محاسبه خواهد گرديد:
100* ( y/x - 1 )= امتياز
x : مسافت تعيين شده جهت مسابقه (m )
y: فاصله ماشين از خط پايان (m )
13- واكنش‌هايي كه استفاده از آنها مجاز نمي‌باشد به شرح زير است:
1- واكنش‌هايي كه باعث پخش دود مواد سمي در فضاي اطراف مي‌گردد.
2- واكنش‌هايي كه خروجي آنها به صورت جت گازهاي داغ مي‌باشد.
3- واكنش‌هايي كه با شعله همراه است.
4- واكنش‌هايي كه خروجي آنها جت مايع است.
نظرات شما عزیزان:
|
روز بخير كاربر گرامي 
تبادل
لینک هوشمند
