Nhiệt động học kỹ thuật P6

Quá trình nhiệt động là quá trình biến đổi trạng thái của HNĐ. Trong quá trình nhiệt động phải có ít nhất một thông số trạng thái thay đổi. Điều kiện để có sự thay đổi trạng thái nhiệt động là có sự trao đổi nhiệt hoặc công với môi trường xung quanh. Quá trình nhiệt động cơ bản là quá trình nhiệt động, trong đó có ít nhất một thông số trạng thái hoặc thông số nhiệt động của MCCT không thay đổi. Quá trình cân bằng là quá trình trong đó MCCT biến đổi qua các thông số...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nhiệt động học kỹ thuật P6 - 1 -Chương 4 QUÁ TRÌNH VÀ CHU TRÌNH NHIỆT ĐỘNG4.1. KHÁI NIỆM CHUNG Quá trình nhiệt động là quá trình biến đổi trạng thái của HNĐ. Trong quá trìnhnhiệt động phải có ít nhất một thông số trạng thái thay đổi. Điều kiện để có sự thayđổi trạng thái nhiệt động là có sự trao đổi nhiệt hoặc công với môi trường xung quanh. Quá trình nhiệt động cơ bản là quá trình nhiệt động, trong đó có ít nhất mộtthông số trạng thái hoặc thông số nhiệt động của MCCT không thay đổi. Quá trình cân bằng là quá trình trong đó MCCT biến đổi qua các thông số trạngthái cân bằng. Quá trình cân bằng được biểu diễn bằng một đường cong trên các hệtrục tọa độ trạng thái, trong đó các trục thể hiện các thông số trạng thái độc lập. Quá trình thuận nghịch là quá trình cân bằng và có thể biến đổi ngược lại để trởvề trạng thái ban đầu mà HNĐ và môi trường xung quanh không có sự thay đổi gì.Ngược lại, khi các điều kiện trên không đạt được thì đó là quá trình không thuậnnghịch. Mọi quá trình thực trong tự nhiên đều là những quá trình không thuận nghịch.Trong kỹ thuật, nếu một quá trình được thực hiện càng gần với quá trình thuận nghichthì càng có lợi về công và nhiệt. Quá trình nhiệt động thường được biểu diễn trên các hệ trục tọa độ trạng thái.Tùy thuộc mục đích nghiên cứu, các trục của hệ trục tọa độ trạng thái là các thông sốtrạng thái khác nhau. Đường biểu diễn quá trình nhiệt động trên hệ trục p - V được gọilà đồ thị công, đường biểu diễn trên hệ trục T - s được gọi là đồ thị nhiệt. p T 1 1 p1 T1 W1-2 Q1-2 p2 T2 2 2 V1 V2 V S1 S2 S a) b) H. 4.1-1. Biểu diễn quá trình nhiệt động trên đồ thị công (a) và đồ thị nhiệt (b) Ass. Prof. Nguyễn Văn Nhận - Engineering Thermodynamics - 2007 - 2 - Để biến nhiệt thành cơ năng trong máy nhiệt, người ta cấp nhiệt cho MCCTrồi cho MCCT dãn nở. Muốn máy tạo ra cơ năng một cách liên tục, MCCT phải dãnnở liên tục. Điều này được giải quyết bằng cách cho MCCT dãn nở, sau đó nénMCCT về trạng thái ban đầu rồi lại cho dãn nở. Chu trình nhiệt động bao gồm hàng loạt quá trình nhiệt động kế tiếp nhau,trong đó trạng thái của MCCT thay đổi liên tục rồi trở lại trạng thái ban đầu. p z 50 T Q1Q1 z c c Wout Wout b 20 a b Q2 Q2 a VC VS V a1 b1 s a) b) H. 4.1-2. Chu trình nhiệt động của động cơ xăng trên đồ thị công (a) và đồ thị nhiệt (b) Ass. Prof. Nguyễn Văn Nhận - Engineering Thermodynamics - 2007 - 3 -4.2. CÁC QUÁ TRÌNH NHIỆT ĐỘNG CƠ BẢN CỦA KHÍ LÝ TƯỞNG 4.2.1. QUÁ TRÌNH ĐẲNG TÍCH 1) Định nghĩa : • Quá trình đẳng tích là quá trình diễn ra trong điều kiện thể tích của MCCT không đổi. • Phương trình trạng thái của MCCT trong quá trình dẳng tích : p = const (4.2-1a) T • Quan hệ giữa các thông số nhiệt động cơ bản ở trạng thái đầu và cuối : p1 p 2 p1 T1 = hoặc = (4.2-1b) T1 T2 p2 T2 2) Lượng thay đổi nội năng : ∆u = c v . (T 2 - T 1) (4.2-1c) 3) Công thực hiện trong quá trình : w=0 (4.2-1d) 4) Nhiệt lượng tham gia quá trình : ...