Bài giảng Nhiệt động lực học kỹ thuật: Chương 4 - TS. Nguyễn Minh Phú

Định luật nhiệt động thứ hai là vấn đề chính được đề cập trong chương 4 của bài giảng Nhiệt động lực học kỹ thuật. Trong chương này gồm có các nội dung sau: Những hạn chế của định luật nhiệt động thứ nhất, chu trình nhiệt động, chu trình Carnot, một số cách phát biểu của định luật nhiệt động thứ 2.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Nhiệt động lực học kỹ thuật: Chương 4 - TS. Nguyễn Minh PhúBaøi giaûng Nhieät ñoäng löïc hoïc kyõ thuaät CHÖÔNG 4: ÑÒNH LUAÄT NHIEÄT ÑOÄNG II CHÖÔNG 4 ÑÒNH LUAÄT NHIEÄT ÑOÄNG THÖÙ HAI1. NHÖÕNG HAÏN CHEÁ CUÛA ÑÒNH LUAÄT NHIEÄT ÑOÄNG THÖÙ NHAÁTXeùt moät soá ví duï:a) Coâng KHOÂNG SINH Coâng NHÖNG Nöôùc Nöôùc Nhieätb) Nhieät Nhieät I I=0 NHÖNG Naêng löôïng coù theå phaân thaønh naêng löôïng cuûa chuyeån ñoäng coù höôùngnhö ñieän naêng, cô naêng, … vaø naêng löôïng cuûa chuyeån ñoäng voâ höôùng nhö nhieätnaêng. Naêng löôïng chuyeån ñoäng coù höôùng bieán ñoåi thaønh naêng löôïng chuyeånñoäng voâ höôùng thì khoâng ñoøi hoûi coù ñieàu kieän, quaù trình ngöôïc laïi caàn coù moätsoá ñieàu kieän khaùc. Ñònh luaät nhieät ñoäng I chæ ra trong quaù trình nhieät ñoäng, hai daïng naênglöôïng cô baûn laø nhieät vaø coâng coù theå bieán ñoåi qua laïi laãn nhau, tuy nhieân khoângñeà caäp ñeán:CBGD: TS. NGUYEÃN MINH PHUÙ -1-Baøi giaûng Nhieät ñoäng löïc hoïc kyõ thuaät CHÖÔNG 4: ÑÒNH LUAÄT NHIEÄT ÑOÄNG II - Chieàu höôùng cuûa quaù trình ñang xaûy ra, - Ñieàu kieän caàn vaø ñuû ñeå quaù trình xaûy ra - Möùc ñoä giôùi haïn cuûa söï bieán ñoåi naêng löôïng töø daïng naøy sang daïng khaùc. Töø nhöõng ñieàu ñaõ phaân tích treân, khaù nhieàu nhaø khoa hoïc ñaõ nghieân cöùu vaøruùt ra ñöôïc moät soá tính quy luaät maø sau naøy goïi laø ñònh luaät nhieät ñoäng thöù hai.Nhö vaäy ñeå moät quaù trình coù theå dieån ra caàn phaûi thoaû maõn khoâng chæ ñònh luaätnhieät ñoäng thöù nhaát maø coøn phaûi thoaû maõn caû ñònh luaät nhieät ñoä thöù hai.2. CHU TRÌNH NHIEÄT ÑOÄNG  Traïng thaùi: laø moät thuaät ngöõ duøng ñeå chæ chaát moâi giôùi taïi moät vò trí naøo ñoù trong heä thoáng nhieät ñoäng (ñöôïc xem laø 1 ñieåm). Traïng thaùi ñöôïc xaùc ñònh bôûi caùc thoâng soá traïng thaùi p, v, T, u, i, s.  Quaù trình: ñöôïc ñaëc tröng bôûi 1 traïng thaùi ñaàu vaø 1 traïng thaùi cuoái. Vaäy coù ít nhaát 2 traïng thaùi trôû leân dieãn bieán theo 1 quy luaät naøo ñoù môùi taïo thaønh 1 quaù trình. VD: quaù trình ñaúng aùp, ñaúng tích, ñoaïn nhieät …  Chu trình: laø taäp hôïp moät soá quaù trình kheùp kín vôùi nhau. Vaäy coù ít nhaát 2 quaù trình trôû leân ñeå taïo thaønh 1 chu trình. Nhö chu trình ñoäng cô ñoát trong, chu trình maùy laïnh … 2.1 CHU TRÌNH THUAÄN CHIEÀU: p T 3 q1 3 q1 q=0 2 q=0 4 w 2 w q=0 q=0 q2 4 q2 1 1 v SCBGD: TS. NGUYEÃN MINH PHUÙ -2-Baøi giaûng Nhieät ñoäng löïc hoïc kyõ thuaät CHÖÔNG 4: ÑÒNH LUAÄT NHIEÄT ÑOÄNG II Trong chu trình thuaän chieàu nhieät löôïng chuyeån ñoäng theo chieàu töïnhieân. Nghóa laø chaát moâi giôùi seõ nhaän nhieät q1 töø nguoàn noùng, giaõn nôû sinhcoâng w vaø nhaû 1 phaàn nhieät löôïng coøn laïi q2 (=q1 – w) cho nguoàn laïnh. Chu trình thuaän chieàu ñöôïc bieåu dieãn baèng nhöõng quaù trình kheùp kíntheo chieàu cuøng chieàu quay cuûa kim ñoàng hoà. Taát caû caùc loaïi ñoäng cô nhieät: ñoäng cô ñoát trong, ñoäng cô phaûn löïc, thieát bòñoäng löïc hôi nöôùc, tuabin hôi, tuabin khí, … ñeàu hoaït ñoäng theo chu trình thuaänchieàu. Ñeå ñaùnh giaù hieäu quaû cuûa chu trình thuaän chieàu ngöôøi ta ñöa ra khaùinieäm Hieäu suaát nhieät. w q1  q 2 q t   ...