Bài giảng Nhiệt động lực học kỹ thuật: Chương 2 - TS. Nguyễn Minh Phú

Chương 2 của bài giảng Nhiệt động lực học kỹ thuật đề cập đến định luật nhiệt động thứ nhất. Trong chương này gồm có các nội dung như: Công cơ học, nhiệt lượng, định luật nhiệt động thứ nhất. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Nhiệt động lực học kỹ thuật: Chương 2 - TS. Nguyễn Minh PhúBaøi giaûng Nhieät ñoäng löïc hoïc kyõ thuaät CHÖÔNG 2: ÑÒNH LUAÄT NHIEÄT ÑOÄNG I CHƯƠNG 2 ÑÒNH LUAÄT NHIEÄT ÑOÄNG THÖÙ NHAÁT1. COÂNG 1.1 KHAÙI NIEÄM- Coâng cô hoïc W ñöôïc xem laø tích soá giöõa löïc F vaø ñoaïn ñöôøng dòch chuyeån dxtheo chieàu taùc ñoäng cuûa löïc: F 2W   Fdx dx 1[ J] [N].[ m ]- Coâng khoâng phaûi laø thoâng soá traïng thaùi, töùc laø khoâng theå noùi taïi moät traïngthaùi naøo ñoù coâng coù giaù trò laø bao nhieâu maø coâng chæ xuaát hieän khi chaát moâi giôùitieán haønh moät quaù trình naøo ñoù.- Qui öôùc daáu: coâng > 0 : sinh coâng coâng < 0 : nhaän coâng 1.2 COÂNG TRONG HEÄ KÍN- Döôùi taùc ñoäng cuûa aùp suaát chaát moâi giôùi, beà maët ranh giôùi seõ bò dòch chuyeånlaøm taêng (giaûm) theå tích chaát moâi giôùi ta goïi ñoù laø coâng giaûn nôû (neùn).- Hai loaïi coâng naøy ñeàu laøm thay ñoåi theå tích cuûa khoái chaát moâi giôùi vaäy goïichung laø coâng do söï thay ñoåi theå tích wtt dV F=p.A Goïi A: tieát dieän pittoâng p: aùp suaát cuûa moâi chaát V: theå tíchMoâi chaát dxCBGD: TS. NGUYEÃN MINH PHUÙ -1-Baøi giaûng Nhieät ñoäng löïc hoïc kyõ thuaät CHÖÔNG 2: ÑÒNH LUAÄT NHIEÄT ÑOÄNG IWtt  Fdx  pAdx  pdV V2hay Wtt   pdV V1 v2Vieát cho 1 kg: w tt   pdv v1 1.2 COÂNG TRONG HEÄ HÔÛ- Nhö ñaõ trình baøy trong chöông tröôùc, heä hôû laø heä maø chaát moâi giôùi coù theå ñivaøo vaø ñi ra khoûi heä nhö caùc thieát bò: maùy neùn, tuabin, quaït, …- Coâng trong heä hôû w goàm hai thaønh phaàn: + Coâng kyõ thuaät wkt: laø coâng coù theå söû duïng trong kyõ thuaät nhö coâng lieânquan ñeán truïc quay, coâng do söï dòch chuyeån cuûa beà maët ranh giôùi, … 2 w kt    vdp hay w tt  vdp 1 p  , dp  , wkt  p  , dp  , wkt  p = const, dp = 0, wkt = 0 + Coâng löu ñoäng wlñ: laø thaønh phaàn coâng coù lieân quan ñeán aùp suaát cuûachaát moâi giôùi taùc ñoäng leân beà maët ranh giôùi ôû ñaàu vaøo vaø ñaàu ra cuûa heä.2. NHIEÄT LÖÔÏNG- Nhieät löôïng laø löôïng naêng löôïng ñi xuyeân qua beà maët ranh giôùi khi giöõa chaátmoâi giôùi vaø moâi tröôøng coù söï cheânh leäch nhieät ñoä.- Cuõng nhö coâng, khaùi nieäm nhieät löôïng taïi moät traïng thaùi laø hoaøn toaøn voânghóa, nhieät löôïng chæ xuaát hieän khi tieán haønh moät quaù trình naøo ñoù. Tính nhieät löôïng theo nhieät dung rieâng: Trong chöông trình phoå thoângchuùng ta ñaõ hoïc coâng thöùc tính nhieät löôïng theo nhieät dung rieâng Q = Gc t hayq=c tCBGD: TS. NGUYEÃN MINH PHUÙ -2-Baøi giaûng Nhieät ñoäng löïc hoïc kyõ thuaät CHÖÔNG 2: ÑÒNH LUAÄT NHIEÄT ÑOÄNG IXeùt trong quaù trình voâ cuøng beù thì q  cdt Tính nhieät löôïng theo söï thay ñoåi entroâpi:Entroâpi laø gì ? Entropi s (kJ/kg.K) nhö ñaõ ñeà caäp trong muïc 2 chöông 1, entropilaø moät thoâng soá traïng thaùi cuûa chaát moâi giôùi maø löôïng bieán ñoåi cuûa noù duøng ñeålöôïng hoaù möùc ñoä khoâng thuaän nghòch cuûa caùc quaù trình thöïc teá. qÑoái vôùi quaù trình thuaän nghòch ds   q  Tds T3. ÑÒNH LUAÄT NHIEÄT ÑOÄNG THÖÙ NHAÁT- ÑLNÑ I laø ñònh luaät baûo toaøn vaø chuyeån hoaù naêng löôïng trong phaïm vi nhieätñoäng:“Naêng löôïng khoâng töï sinh ra vaø khoâng töï maát ñi, noù chæ bieán ñoåi töø daïng naênglöôïng naøy sang daïng naêng löôïng khaùc”- Trong nhieät ñoäng löïc hoïc, phöông trình bieåu dieån moái quan heä giöõa coâng,nhieät löôïng vaø caùc daïng naêng löôïng khaùc ñöôïc goïi laø ñònh luaät nhieät ñoäng thöùnhaát. 3.1 ÑLNÑ I VIEÁT CHO HEÄ KÍN W Q Xeùt heä kín nhö hình veõ, giaû söû ban ñaàu heä mang naêng löôïng E1, caápnhieät löôïng Q vaøo heä, khi ñoù heä coù naêng löôïng E2 vaø sinh coâng W. Theo ñònhluaät baûo toaøn naêng löôïng: E1 + Q = E2 + WHay Q = E2 – E1 + W = E + WTrong phaïm vi nhie ...