Bài giảng môn Nhiệt động lực học (part 1 - chương 1)

Đối với hỗn hợp đồng đều các khí lý tưởng không có phản ứng hóa học với nhau có thể coi tương đương với một chất khí lý tưởng đồng nhất, có thể sử dụng được các định luật Boyle-Mariotte va2 Gay-lussac cu4ng nhu7 ca1c phu7o7ng tri2nh tra5ng thai,,,
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng môn Nhiệt động lực học (part 1 - chương 1)LỜI NÓI ĐẦUNhiệt động lực học là một môn học thuộc khối kiến thức kỹ thuật cơ sở; môn học trang bị chosinh viên ngành năng lượng nhiệt, ngành kỹ thuật cơ khí, ngành động lực... những kiến thức sâu hơnvề nhiệt động lực học trên cơ sở đã nắm được kiến thức về vật lý phổ thông, vật lý đại cương, kỹthuật nhiệt...Nhiệt động lực học là môn học nghiên cứu những qui luật biến đổi năng lượng có liên quan đếnnhiệt năng trong các quá trình nhiệt động, nhằm tìm ra những phương pháp biến đổi có lợi nhấtgiữa nhiệt năng và các dạng năng lượng khác. Cơ sở nhiệt động đã được xây dựng từ thế kỷ XIX,khi xuất hiện các động cơ nhiệt.Môn nhiệt động được xây dựng trên cơ sở hai định luật cơ bản: định luật nhiệt động thứ nhất vàđịnh luật nhiệt động thứ hai.Những kết quả đạt được trong lĩnh vực nhiệt động kĩ thuật cho phép ta xây dựng c ơ sở lí thuyết chocác động cơ nhiệt và tìm ra phương pháp đạt được công có ích lớn nhất trong các thiết bị nănglượng nhiệt. Cuốn bài giảng đã được biên soạn với sự đóng góp ý kiến của các thầy giáo Viện nhiệt -lạnh Trường Đại học Bách khoa Hà nội và tham khảo một số tài liệu nước ngoài khác. Vì là biênsoạn lần đầu làm tài liệu giảng dạy cho sinh vi ên hệ đại học Trường Đại học Kỹ thuật côngnghiệp Thái Nguyên nên không tránh khỏi những thiếu sót, nhầm lẫn tôi rất mong đ ược bạn đọctham khảo và đóng góp ý kiến. Mọi ý kiến đóng góp xin gửi về địa chỉ: Tr ường Đại học KTCNThái nguyên, Đư ờng 3-2, Thành phố Thái Nguyên. Các tác giả 1Chương 1. Khái niệm cơ bản về nhiệt động lực học 1.1 Khái niệm về nhiệt động lực học và các ứng dụng Lĩnh vực nghiên cứu: Môn học nghiên cứu sự chuyển hóa năng lượng chủ yếu giữa nhiệt lượng và công xoay quanh đại lượng vật lý trung tâm là nhiệt độ. → Cần phân biệt sự khác nhau giữa nhiệt đo và nhiệt lượng. Đối tượng nghiên cứu: Đó là sự biến đổi trạng thái của các chất làm việc trong hệ thống. Trong quá trình biến đổi trạng thái, chất làm việc tạo ra sự trao đổi nhiệt lượng và công giữa hệ thống và môi trường. Nhiệt lượng và công trao đổi phụ thuộc vào trạng thái bắt đầu  và trạng thái cuối  của môi chất làm việc, phụ thuộc hoàn toàn vào các trạng thái trung gian giữa  và . Tập hợp các trạng thái trung gian tạo thành đường cong liên tục gọi là quá trình nhiệt động. Chất làm việc hay còn gọi là chất môi giới ( môi chất), ta khảo sát 3 nhóm: Chất khí → khí lý tưởng hay khí thực; Chất thuần khiết → đại biểu gần gũi là nước tinh khiết; Không khí ẩm → có kể đến sự có mặt, sự ảnh h ưởng của hơi nước trong không khí; Mục đích: Xác định được giá trị trao đổi của nhiệt lượng và công (và các đại lượng khác) trong một quá trình. Hiểu được sự biến đổi năng lượng trong một hệ thống. Có khả năng cải tiến các điều kiện làm việc để nâng cao hiệu quả của sự biến đổi năng l ượng trong các chu trình. Nền tảng của môn học: Môn học được xây dựng trên nền tảng là hai định luật nhiệt động thứ nhất và thứ hai: Định luật nhiệt động thứ nhất: định luật về bảo toàn năng lượng được phát biểu theo “kiểu” nhiệt động lực học; Định luật nhiệt động thứ hai: nền tảng suy luận chuyên sâu về biến đổi năng lượng trong nhiệt động và các hệ quả; Các kiến thức của nhiệt động lực học kỹ thuật cần thiết cho các lĩnh vực sau: Điều hòa không khí; Nhà máy nhiệt điện; Trong các nhà máy đông lạnh (hải sản hay nông sản); Bảo quản nông sản (quá trình sấy giảm lượng nước trong nông sản để tăng thời gian bảo quản) … 21.2 Hệ thống nhiệt động Đó là một khoảng không gian chứa một lượng nhất định chất môi giới được khảo sát bằng cácbiện pháp nhiệt động. Hệ thống nhiệt động là đối tượng cụ thể trong đó diễn ra quá trình chuyển biến nhiệt lượng và công(thông thường giữa hệ thống và môi trường). Hệ thống nhiệt động cũng có thể đơn giản là tách cà phê nóng đang tỏa nhiệt hay hệ thốngcung cấp nước nóng sử dụng năng lượng mặt trời; 3 Thêm một số ví dụ về hệ thống nhiệt động Nhiệt lượng là phương thức năng lượng truyền đi giữa hai nơi có sự chênh lệch nhiệt độ(theo một quá trình nào đó); Như vậy, hệ thống nhiệt động phải bao gồm 3 phần: Chất môi giới; Hai nguồn nhiệt (để trao đổi nhiệt). Môi trường: là không gian trực tiếp bao xung quanh hệ thống. 4 → đặc điểm cơ bản của môi trường là nhiệt độ luôn giữ ổn định cho dù có trao đổi năng lượng với hệ thống. → thông thường, môi trường là một trong hai nguồn nhiệt tron ...