Bài giảng Nhiệt động: Chương 1 - ThS. Đỗ Văn Quân

Bài giảng 'Nhiệt động - Chương 6: Những khái niệm cơ bản' cung cấp cho người học các kiến thức: Một số khái niệm, các thông số trạng thái của môi chất, phương trình trạng thái của chất khí. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết. 

Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Nhiệt động: Chương 1 - ThS. Đỗ Văn Quân CHƯƠNG I. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN I.1. Một số khái niệm I.2. Các thông số trạng thái của môi chất I.3. Phương trình trạng thái của chất khí I.1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN I.1.1. Thiết bị nhiệt I.1.2. Phân loại I.1.2.1. Động cơ nhiệt Q1 = L + Q 2 Xy lanh Piston I.1.2.2. Máy lạnh, bơm nhiệt Phòng ấm (Td: 30 0C) Q1 = L + Q2 L Q2 Môi trường ( Td: 5 0C) Q1 = L + Q2 L Q2 Kho lạnh (Td: ­ 30 0C) Q 2 + L = Q1 I.1.2.3. Nhóm các thiết bị khác I.1.3. Hệ thống nhiệt động a. Khái niệm ­ Hệ thống kín ­ Hệ thống hở  ­ Hệ thống đoạn nhiệt ­ Hệ thống cô lập  I.1.4.  Khái niệm về môi chất (chất môi  gi Đớ ểi)  truyền tải, trao đổi, chuyển hoá nhiệt  năng  ngoài  hệ  thống  thiết  bị  nhất  thiết  phải  có  một  chất  trung  gian  gọi  là  chất  môi giới hay môi chất.  I.1.5. Nguồn nhiệt Nguồn  nhiệt  là  các  đối  tượng  trao  đổi  nhiệt  trực  tiếp  với  chất  môi  giới.  Nguồn  có nhiệt độ thấp gọi là nguồn lạnh; nguồn  có nhiệt độ cao hơn gọi là nguồn nóng. I.2. THÔNG SỐ TRẠNG THÁI CỦA MÔI CHẤT I.2.1. Định nghĩa thông số trạng thái I.2.2. Các TSTT của môi chất  a. Nhiệt độ  Khái niệm ­ Đặc trưng cho tính nóng lạnh của vật ­ Đặc trưng cho tốc độ chuyển động của  các phân tử  Thang đo nhiệt độ  Thang đo nhiệt độ bách phân  (Cencius):oC ­Trạng thái nước đá đang tan ở p=760mmHg:  0oC ­Trạng thái nước sôi ở p=760mmHg: 100oC Chia thang đo ra 100 phần bằng nhau thì tương  ứng v  ớ  Thang đo nhiệC i 1/100 = 1 o t độ tuyệt đối (Kelvil):oK mϖ 2 T= 3k ­273 C o 0C o tC o toC 0oK 273oK ToK ToK ToK= toC + 273  Faranhiet(oF), Rankine(oR) ­ Độ lớn 10F bằng độ lớn 10R bằng 5/9 độ  lớn của 10C và bằng 5/9 độ lớn 10K  ­ Ở trạng thái nước đá đang tan:  t = 00C, T = 2730K, T = 320F = 4620R  5 o 5 o t C = T K − 273 = ( t F − 32 ) = T R − 273 o o 9 9 b. Áp suất chất khí  Khái niệm áp suất F �N � p= � � S �m 2 � Hệ thống đơn vị đo Hệ thống Pascal(Pa) 1Pa=1N/m2; 1kPa=103Pa; 1MPa=106Pa Hệ thống bar 1Bar=105Pa  Hệ thống atmosphere (at)  1at=0,981Bar 1kG/cm2=1(at)  Hệ thống mmH2O, mmHg(Tor)  Quan hệ giữa các hệ thống đơn vị đo �N � 1 1 1 1 � 2 �= 1Pa = 10−5 Bar = .10 −5 (at) = mmH 2O = mmHg �m � 0,981 9,81 133,32 Cách đo áp suất ­ Trường hợp áp suất thực (tuyệt đối) p  lớn hơn áp suất khí quyển:  pd p pkq Nếu  p>pkq thì p=pd + pkq ­ Trường hợp áp suất thực (tuyệt đối) p  nhỏ hơn áp suất khí quyển:  pck pkq p Nếu p­ Manomet: đo áp suất thừa (dư): pd ­ Baromet: đo áp suất khí quyển: pkq   ­ Chân không kế đo áp suất chân không:  pc. Th ck ể tích riêng V 3 v = (m /kg) G 1 ρ = (kg/m ) 3 v d. Nội năng của chất khí ­Khái niệm:  Nội năng = nội động năng + nội thế năng Với 1(kg) môi chất­Kí hiệu là u(J/kg) Với G(kg) môi chất­Kí hiệu là U=G.u(J) Như vậy: u=ut+uv ut­ Nội động năng; uv­Nội thế năng ­Xác định biến thiên nội năng:  u=u2­u1 Khí lý tưởng với mọi quá trình: du=Cvdt Cv­ Nhiệt dung riêng khối lượng đẳng tích Với khí lý tưởng Cv=const nên  u=Cv T e. Entanpi­Nhiệt hàm ­Khái niệm: i=u+pv (J/kg) hoặc h=u+pv       I=G.i= U+pV (J) ...