Giáo trình nhiệt động lực học kyc thuật - Chương 4

ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG THỨ NHẤT4.1: NỘI DUNG VÀ Ý NGHĨA CỦA ĐỊNH LUẬT. Thực chấ t của định luật nhiệ t độ ng thứ nhấ t là định luậ t bảo toàn và biến hoá năng lượng ứng dụng trong phạm vi nhiệt, định luậ t đượ c phá t biểu: “ Năng lượng không tự mất đi cũng không tự tạo ra, mà nó chỉ có thể biến đổ i từ dạng này sang dạng khác trong các quá trình lý hó a khá c nhau mà thôi”. Hay nó i cá ch khác: tổng năng lượng...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình nhiệt động lực học kyc thuật - Chương 4Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn - 33 - CHÖÔNG 4 ÑÒNH LUAÄT NHIEÄT ÑOÄNG THÖÙ NHAÁT 4.1: NOÄI DUNG VAØ YÙ NGHÓA CUÛA ÑÒNH LUAÄT. Thöïc chaá t cuûa ñònh luaät nhieä t ñoä ng thöù nhaá t laø ñònh luaä t baûo toaøn vaø bieán hoaù naêng löôïng öùng duïng trong phaïm vi nhieät, ñònh luaä t ñöôï c phaù t bieåu: “ Naêng löôïng khoâng töï maát ñi cuõng khoâng töï taïo ra, maø noù chæ coù theå bieán ñoå i töø daïng naøy sang daïng khaùc trong caùc quaù trình lyù hoù a khaù c nhau maø thoâi”. Hay noù i caù ch khaùc: toång naêng löôïng toaø n phaà n trong heä coâ laä p laø khoâng ñoåi. Trong phaïm vi nhieä t ñoä ng, moät löôïng nhieät naêng naøo ñoù bò maát ñi taát yeáu seõ sinh ra moät löôï ng cô naêng xaùc ñònh vaø ngöôï c laï i. 4.2: PHÖÔNG TRÌNH ÑÒNH LUAÄT NHIEÄT ÑOÄNG THÖÙ NHAÁT 4.2.1: Phöông trình caân baèng naêng löôïng toång quaùt. Trong tröôøng hôïp toång quaùt khi chaá t moâi giôùi trong heä nhaän moät nhieät löôïng Q töø moâi tröôøng, naêng löôïng toaø n phaàn cuûa heä seõ bieán ñoåi moät löôïng W vaø sinh coâng ngoaøi laø Ln taù c ñoäng ñeán moâ i tröôøng, theo ñònh luaä t baûo toaøn ta. coù:M P HC uat T h Ky t Q = W + L n (4-1) ham Su p g DH Khi tính cho 1 kg: uon © Tr uyen q= w + ln (4-2) an q B Coâng thöùc (4-1) vaø (4-2) laø daïng toå ng quaùt cuûa ñònh luaä t nhieät ñoäng thöù nhaát. 4.2.2: Phöông trình ñònh luaät nhieät ñoäng thöù nhaát cho heä kín vaø hôû. Xeùt 1 khoái khí baát kyø khi ta cung caá p cho noù moä t nhieät löôïng voâ cuøng nhoû dQ thì noù seõ thay ñoå i noäi naêng dU vaø sinh ra moä t coâng töông öùng laø dL. Theo ñònh luaä t baû o toaø n: dQ = dU + dL (4-3) Khi tính cho 1 kg: dq = du +dl dq = du + pdv (4-4) dq = du + d(pv) – vdp  Hay dq = d(u + pv) - vdp vôùi i = u + pv :enthanpy dq = di – vdp (4-5)  Töø (4-4) suy ra: dq = cvdT + pdv Tích phaân: q = u + l (l: coâng thay ñoåi theå tích) (4-6) Töø (4-5) suy ra: dq = cpdT - vdp Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vnTruong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn - 34 - Tích phaân: q = i +lkt ( lkt :coâng kyõ thuaä t) (4-7) , Coâng thöù c (4-6) vaø (4-7) laø phöông trình cuûa ñònh luaät nhieät ñoäng thöù nhaá t cho heä kín vaø heä hôû. 4.2.3: Phöông trình ñònh luaät nhieät ñoäng thöù nhaát quaù trình löu ñoäng. Ñoái vôù i quaù trình löu ñoäng, coâng ngoaøi baèng 0, do ñoù nhieä t löôïng tham gia ñeå bieán ñoå i naêng löôïng toaø n phaà n:  2 q= w =  i + + g.h (a) 2 Trong ñoù: : vaän toác doøng g : gia toác ...