Nhiệt động học kỹ thuật

Hệ nhiệt động (HNĐ) là một vật hoặc nhiều vật được tách riêng ra khỏi các vật khác để nghiên cứu những tính chất nhiệt động của chúng. Tất cả những vật ngoài HNĐ được gọi là môi trường xung quanh (MTXQ). Vật thực hoặc tưởng tượng ngăn cách hệ nhiệt động và MTXQ được gọi là ranh giới của HNĐ.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nhiệt động học kỹ thuậtNhiệt động học kỹ thuậtChương 1 KHÁI NIỆM CƠ BẢN1.1. HỆ NHIỆT ĐỘNG Hệ nhiệt động (HNĐ) là một vật hoặc nhiều vật được tách riêng ra khỏi các vậtkhác để nghiên cứu những tính chất nhiệt động của chúng. Tất cả những vật ngoàiHNĐ được gọi là môi trường xung quanh (MTXQ). Vật thực hoặc tưởng tượng ngăncách hệ nhiệt động và MTXQ được gọi là ranh giới của HNĐ. Hệ nhiệt động được phân loại như sau : a) b) Cylinder Rigid vessel Water System vapor System boundaries boundaries Piston Liquid water c) Fig. 1.1 - Thermodynamic Systems a) Closed system with constant volume, b) Closed system with nonconstant volume, c) Open system Pump Electrical power in • Hệ nhiệt động kín - HNĐ trong đó không có sự trao đổi vật chất giữa hệvà MTXQ. • Hệ nhiệt động hở - HNĐ trong đó có sự trao đổi vật chất giữa hệ vàMTXQ. • Hệ nhiệt động cô lập - HNĐ được cách ly hoàn toàn với MTXQ. Assoc. Prof. Nguyễn Văn Nhận - Engineering Thermodynamics - 2007 -4-1.2. CÁC THÔNG SỐ TRẠNG THÁI CỦA MCCT Môi chất công tác (MCCT) - chất có vai trò trung gian trong quá trình biến đổinăng lượng. Thông số trạng thái của MCCT - đại lượng vật lý đặc trưng cho trạng thái nhiệtđộng của MCCT. 1.2.1. NHIỆT ĐỘ Khái niệm Nhiệt độ (T) - số đo trạng thái nhiệt của vật. Theo thuyết động học phân tử,nhiệt độ là số đo động năng trung bình của các phân tử . mµ ⋅ω 2 = k .T (1.2-1) 3trong đó : mµ - khối lượng phân tử ; ω - vận tốc trung bình của các phân tử ; k -hằng số Bonzman , k = 1,3805 . 105 J/deg ; T - nhiệt độ tuyệt đối.. Nhiệt kế Nhiệt kế hoạt động dựa trên sự thay đổi một số tính chất vật lý của vật thay đổitheo nhiệt độ, ví dụ : chiều dài, thể tích, màu sắc, điện trở , v.v. H. 1-2. Nhiệt kế Thang nhiệt độ • Thang nhiệt độ (0C) - (Anders Celsius - 1701 - 1744) • Thang nhiệt độ Fahrenheit (0F) - (Daniel Fahrenheit - 1686 - 1736) . • Thang nhiệt độ Kelvin (K) - (Kelvin - 1824 - 1907 ). • Thang nhiệt độ Rankine (0R) 50 C= ( F − 32 ) ; 0 C = K − 273 0 9 9 F = ⋅ 0 C + 32 ; 0 K = 0 C + 273 5 0 5 9 K= R= K 0 R ; 9 5 0 R = 0 F + 459,67 Assoc. Prof. Nguyễn Văn Nhận - Engineering Thermodynamics - 2007 -5- 1.2.2. ÁP SUẤT Khái niệm Áp suất của lưu chất (p) - lực tác dụng của các phân tử theo phương pháp tuyếnlên một đơn vị diện tích thành chứa. F p= (1.2-2a) A Theo thuyết động học phân tử : mµ ⋅ ω 2 p =α ⋅n⋅ (1.2-2b) 3trong đó : p - áp suất ; F - lực tác dụng của các phân tử ; A - diện tích thành bình chứa; n - số phân tử trong một đơn vị thể tích ; α - hệ số phụ thuộc vào kích thước và lựctương tác của các phân tử. Đơn vị áp suất1) N/m2 ; 5) mm Hg (tor - Torricelli, 1068-1647)2) Pa (Pascal) ; 6) mm H2O3) at (Technical Atmosphere) ; 7) psi (Pound per Square Inch)4) atm (Physical Atmosphere) ; 8) psf (Pou ...