Abinito Some Thermodynamic properties of Gum Arabic using Maple program

Abstract

ABSTRACT In this research, the thermal properties of Gum Arabic (GA) have been determined theoretically, by means of fitting using Maple simulation program. The experimental results of viscosity variation with temperature have been successfully fitted. From the partition function formulation of statistical mechanics the thermal properties, namely Gibbs free energy, the mean energy, specific heat, entropy and enthalpy, have been tabulated, and graphically displayed. By using the viscosity coefficient investigation, the thermal properties results, of (GA) were different variation linearly with temperature. A new formula for the intensity levels function was calculated from the relationship of belonging energy levels. This function was used to derive analytical expressions for the thermodynamic parameters that were mentioned, which facilitated the study of these effects in one and thus the theoretical calculations can be compared with their experimental counter parts more accurately. The results computed using the new density levels function showed the increase in energy per particle compared to the calculation using the ideal gas model. This confirms the effectiveness of the results computed using the new level intensity function. This increase in energy was explained by the presence of space between the particles, where the transition temperature calculated using the ideal gas model. This displacement temperature is known as the critical temperature and is lower than the transition temperature calculated by using the ideal gas model. By using the innovative state density function, specific heat was calculated by differentiating the energy value of each particle with respect to temperature. It has been found that at the critical temperature the specific heat reaches its maximum value and at the maximum value it is found that specific heat is streamlined continuous, which confirms the absence of a second- degree phase transition. It was found that the liberated energy and favoritism in this study are largely consistent with that measured in practice. Due to the compatibility of the results calculated by theoretical modeling with those measured in practice, the developed theoretical model that was used in this thesis describes the thermodynamic properties in a good ways. To study the ionization energy of Gum Arabic, finally we studied thermodynamic properties, structural and ionic energy of Gum Arabic; which appear that the good property of Gum leads to ideal Gum Arabic.

المستخلص في هذه الرسالة تم تحديد الخواص الديناميكية الحرارية للصمغ العربي نظرياً عن طريق مطابقة النتائج التجريبية لتغير اللزوجة مع درجة الحرارة بنجاح باستخدام برنامج الميبل .(Maple) باستخدام دالة التقسيم تم استنتاج وجدولة ورسم الطاقة الحرة، الحرارة النوعية، الانتروبي و الانثالبي. باستخدام معامل اللزوجة كمدخلات وجد ان الخواص الديناميكية الحرارية تتغير خطياً مع درجة الحرارة. و تم حساب صيغة جديدة لدالة كثافة المستويات من علاقة الانتماء لمستويات الطاقة واستخدمت هذه الدالة في اشتقاق تعابير تحليلية للمعاملات الديناميكية الحرارية التي ذكرت. مما سهل دراسة هذه التأثيرات مجتمعة في آنٍ واحد وبالتالي يمكن مقارنة الحسابات النظرية مع مثيلتها التجريبية بصورة ادق. ولقد بينت النتائج المحسوبة باستخدام دالة كثافة المستويات الجديدة أن تأثير محدودية الحجم والتفاعل ينتج عنه انخفاض الجزء المكثف وزيادة الطاقة المحسوبة لكل جسيم مقارنة بالمحسوبة باستخدام نموذج الغاز المثالي مما يؤكد فعالية النتائج المحسوبة باستخدام دالة كثافة المستويات الجديدة. وتم تفسير هذه الزيادة في الطاقة إلى وجود قوى التنافر بين الجزيئات. وكذلك استُخدِمت طريقة مبتكرة لحساب ودراسة الحرارة النوعية للتكثيف وذلك بتفاضل الطاقة المتوسطة لكل جسيم بالنسبة لدرجة الحرارة. وقد وجد انه عند درجة الحرارة الحرجة تبلغ الحرارة النوعية قيمتها العظمى. وعند درجة الحرارة العظمى وجد ان الحرارة النوعية متصلة وانسيابية مما يؤكد عدم وجود انتقال طوري من الدرجة الثانية. وقد وجد ان الطاقة المحدودة والمحسوبة في هذه الدراسة تتفق إلى حد كبير مع تلك المقاسة عمليا. نظراً لتوافق النتائج المحسوبة بالنمذجة النظرية مع مثيلاتها المقاسة عملياً فأن النموذج النظري المتطور والذي تم استخدامه في هذه الدراسة يصف الخواص الديناميكية الحرارية للصمغ العربي بطريقة جيدة. ولدراسة طاقة التأين للصمغ العربي تمت أيضاً دراسة الخصائص الديناميكية الحرارية للطاقة الأيونية للصمغ العربي والتي تُظهِر أن الخصائص الجيدة للصمغ العربي تؤدي إلى الصمغ العربي المثالي.