KỸ THUẬT NHIỆT - PHẦN 3

Chia sẻ: hoa_layon

Tham khảo bài thuyết trình 'kỹ thuật nhiệt - phần 3', kỹ thuật - công nghệ, điện - điện tử phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Bạn đang xem 10 trang mẫu tài liệu này, vui lòng download file gốc để xem toàn bộ.

Nội dung Text: KỸ THUẬT NHIỆT - PHẦN 3

Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333


PHƯƠNG PHÁP TIẾP CẬN
(phần nhiệt động kỹ thuật)

 Môi chất và hệ nhiệt động: phương pháp
thu nhỏ phạm vi khảo sát
 Các thông số trạng thái của môi chất: cách
xác định một trạng thái của môi chất và biểu
diễn thành một điểm trên đồ thị
 Các quá trình nhiệt động: cách tính toán
nhiệt, công của một quá trình và biểu diễn
thành một đường trên đồ thị
 Các chu trình nhiệt động: cách tính toán
nhiệt, công của một chu trình máy nhiệt và
biểu diễn thành một đường khép kín trên đồ
thị
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333




CÁC QUÁ TRÌNH NHIỆT ĐỘNG
CƠ BẢN CỦA KHÍ LÝ TƯỞNG
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333



TRÌNH TỰ NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH

 Tìm phương trình của quá trình
 Quan hệ giữa các thông số trạng thái
đầu và cuối quá trình (p, v, T)
 Tính công thay đổi thể tích của quá
trình
 Tính công kỹ thuật của quá trình
 Tính nhiệt trao đổi với môi trường
 Tính biến thiên entrôpi của quá trình
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333



CƠ SỞ NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH

 Định luật nhiệt động 1
dq = du + pdv; dq = di - vdp
 Phương trình trạng thái khí lý tưởng
pv = RT
 Công thức xác định biến thiên u, i
du = CvdT; di = CpdT
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333



QUÁ TRÌNH ĐA BIẾN (Cn = const)

 Phương trình của quá trình đa biến
dq = CvdT + pdv; dq = CpdT – vdp; dq =
CndT
→ (Cn – Cp)dT = -vdp; (Cn – Cv)dT = pdv
→ (Cn – Cp)/(Cn – Cv) = -vdp/pdv = n
dlkt/dl = n (số mũ đa biến)
→ npdv + vdp = 0 → n.dv/v + dp/p = 0
→ ln(vn) + ln(p) = const → pvn = const
p1v1n = p2v2n
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333



QUÁ TRÌNH ĐA BIẾN (Cn = const)

 Quan hệ giữa các thông số trạng thái
1
n
n
p2  v1  v1  p2 
pv n  const    ;  
p1  v2  v2  p1 
 
n 1
n 1
T2  v1   P2  n
   
p1v1  RT1 ; p2 v2  RT2 
T1  v2  p 
  1
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333



QUÁ TRÌNH ĐA BIẾN (Cn = const)

 Công thay đổi thể tích
Cn  C p Cp nk
 n;  k  C n  Cv
C n  Cv n 1
Cv
q  u  l12  l12  q  u  Cn  Cv T2  T1 
RT1  T2 
R R
T1  T2   1  
Cv   l12 
n  1  T1 
k 1 n 1  
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333



QUÁ TRÌNH ĐA BIẾN (Cn = const)

 Công kỹ thuật lkt12  n  l12
 Nhiệt trao đổi với môi trường

q  Cn T2  T1 ; Q  Gq  GCn T2  T1 
 Biến thiên entrôpi
 T2 
dq dT
 s  Cn ln 
ds   Cn T 
T T  1
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333



QUÁ TRÌNH ĐOẠN NHIỆT (Cn = 0)

 Phương trình của quá trình đoạn nhiệt
Cn  C p
dq
dq  0  Cn  0 n k
C n  Cv
dT
k
pv  const

Thay n bằng k trong các công thức của
quá trình đa biến
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333



QUÁ TRÌNH ĐOẠN NHIỆT (Cn = 0)

 Quan hệ giữa các thông số trạng thái
1
k
k
p2  v1  v1  p2 
pv k  const    ;  
p1  v2  v2  p1 
 
k 1
k 1
T2  v1   P2  k
   
p1v1  RT1 ; p2 v2  RT2 
T1  v2  p 
  1
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333



QUÁ TRÌNH ĐOẠN NHIỆT (Cn = 0)

 Công thay đổi thể tích
q  u  l12  l12  u  Cv T2  T1 
RT1  T2 
R R
T1  T2   1  
Cv   l12 
k  1  T1 
k 1 k 1  

 Công kỹ thuật
lkt12  k  l12
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333



QUÁ TRÌNH ĐOẠN NHIỆT (Cn = 0)

 Nhiệt trao đổi với môi trường

q  0; Q  0
 Biến thiên entrôpi

dq
ds   0  s  0
T
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333



QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT (Cn = ±∞)

 Phương trình của quá trình đẳng nhiệt
Cn  C p
dq
dT  0  Cn     n  1
C n  Cv
dT
pv  const

Thay n bằng 1 trong các công thức của
quá trình đa biến
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333



QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT (Cn = ±∞)

 Quan hệ giữa các thông số trạng thái

p2 v1
pv  const  ;
p1 v2
T  const  T2  T1
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333



QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT (Cn = ±∞)

 Công thay đổi thể tích, nhiệt lượng trao
đổi
q  u  l12 ; u  Cv dT  0  l12  q
v2 v2
 v2   p1 
RT
dv  RT ln   RT ln 
l12   pdv   v  p 
v  1  2
v1 v1




 Côngl kỹ thuật
l
kt12 12
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333



QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT (Cn = ±∞)

 Biến thiên entrôpi

q RT  v2 
dq
ln 
ds   s  
T  v1 
T T 
 v2   p1 
s  R ln   R ln 
v  p 
 1  2
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333



QUÁ TRÌNH ĐẲNG ÁP (Cn = Cp)

 Phương trình của quá trình đẳng áp
Cn  C p
Cn  C p n 0
C n  Cv
p  const

Thay n bằng 0 trong các công thức của
quá trình đa biến
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333



QUÁ TRÌNH ĐẲNG ÁP (Cn = Cp)

 Quan hệ giữa các thông số trạng thái

p  const  p2  p1
T2 v2
n0  
T1 v1
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333



QUÁ TRÌNH ĐẲNG ÁP (Cn = Cp)

 Công thay đổi thể tích
v2

l12   pdv  pv2  v1 
v1
 Công kỹ thuật

lkt12  n.l12  0
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333



QUÁ TRÌNH ĐẲNG ÁP (Cn = Cp)

 Nhiệt lượng trao đổi

Q  GC p T2  T1 

 Biến thiên entrôpi
 T2   v2 
s  C p ln   C p ln 
T  v 
 1  1
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333



QUÁ TRÌNH ĐẲNG TÍCH (Cn = Cv)

 Phương trình của quá trình đẳng tích

Cn  C p
C n  Cv n  
C n  Cv
v  const

Thay n bằng ∞ trong các công thức của
quá trình đa biến
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333



QUÁ TRÌNH ĐẲNG TÍCH (Cn = Cv)

 Quan hệ giữa các thông số trạng thái

v  const  v2  v1
T2 p2
n  
T1 p1
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333



QUÁ TRÌNH ĐẲNG TÍCH (Cn = Cv)

 Công thay đổi thể tích
v2

l12   pdv  0
v1
 Công kỹ thuật
p2

lkt12    vdp  v p1  p2 
p1
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333



QUÁ TRÌNH ĐẲNG TÍCH (Cn = Cv)

 Nhiệt lượng trao đổi

Q  GCv T2  T1 

 Biến thiên entrôpi
 T2   v2 
s  Cv ln   Cv ln 
T  v 
 1  1
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333


BIỂU DIỄN QUÁ TRÌNH ĐA BIẾN BẤT KỲ
TRÊN ĐỒ THỊ p-v, T-s
p T
0
u>
L>
n=k


n=±∞




n=k
0




±∞
n=




n=
1




0
pv




L>0




=
k =c




p
C
n
u>0




T/
=
ons




s
/d
dT
t




n=0 n=0 n=1 n=1
pv
=
co
n=0
ns v
t ∞ T/C
n=
0



±=
>




n = /ds
1 q>0
q




dT
n
=
n=±∞




k




n=k
v s
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333




CÁC QUÁ TRÌNH NHIỆT ĐỘNG
CƠ BẢN CỦA KHÍ THỰC
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333



TRÌNH TỰ NGHIÊN CỨU QTKT

 Xác định các thông số đầu/cuối của quá
trình trên đồ thị hoặc bảng khí thực
 Tính công thay đổi thể tích của quá
trình
 Tính công kỹ thuật của quá trình
 Tính nhiệt trao đổi với môi trường
 Tính biến thiên entrôpi của quá trình
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333



XÁC ĐỊNH BIẾN THIÊN i, u, s QTKT

 Biến thiên entanpi
∆i = i2 – i1
 Biến thiên nội năng
∆u = u2 – u1 = (i2 - p2v2) – (i1 – p1v1)
 Biến thiên entropi
∆s = s2 – s1
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333



LƯU Ý VỚI QUÁ TRÌNH KHÍ THỰC

 Biến thiên entanpi, nội năng trong quá
trình đẳng nhiệt
∆i ≠ 0, ∆u ≠ 0
 Quá trình đoạn nhiệt thuận nghịch
(đẳng entropi)
ds = dq/T = 0 → ∆s = 0; s = const
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333



QUÁ TRÌNH ĐẲNG TÍCH KHÍ THỰC
v2
i l12   pdv  0
t2
2
i2 v1
p2

lkt12    vdp
p1

 v p1  p2 
1 x=
i1
1
x1
t
ns
co




q  u  l12
=
v




 u  u2  u1
s1 s2 s
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333



QUÁ TRÌNH ĐẲNG ÁP KHÍ THỰC
v2

l12   pdv
i
v1
t2
2
 pv2  v1 
i2

p2

lkt12    vdp  0
p1
1 x=
i1
1
t x1
ns
co
=
q  i  lkt 12
p


 i  i2  i1
s1 s2 s
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333



QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT KHÍ THỰC

s2
i
q   Tds
t = const
2 s1
i2

 T s2  s1 
1
i1
l12  q  u
x=
x1
1



lkt 12  q  i
s1 s2 s
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333


QUÁ TRÌNH ĐOẠN NHIỆT THUẬN
NGHỊCH KHÍ THỰC
i

p1
t1
s2
i1




p2
1
q   Tds  0
s = const
s1



l12  u  u1  u 2
i2
2 x
=
1

lkt 12  i  i1  i2

s1= s2
Đề thi vào lớp 10 môn Toán |  Đáp án đề thi tốt nghiệp |  Đề thi Đại học |  Đề thi thử đại học môn Hóa |  Mẫu đơn xin việc |  Bài tiểu luận mẫu |  Ôn thi cao học 2014 |  Nghiên cứu khoa học |  Lập kế hoạch kinh doanh |  Bảng cân đối kế toán |  Đề thi chứng chỉ Tin học |  Tư tưởng Hồ Chí Minh |  Đề thi chứng chỉ Tiếng anh
Theo dõi chúng tôi
Đồng bộ tài khoản