Bài giảng Cơ sở nhiệt kỹ thuật: Chương 1 - TS. Nguyễn Trọng Hiếu

Môn học Cơ sở Nhiệt Kỹ thuật là một lĩnh vực nền tảng và thiết yếu trong ngành kỹ thuật, nghiên cứu chuyên sâu về sự biến đổi và trao đổi năng lượng dưới các dạng nhiệt và công. Nội dung này cung cấp kiến thức cốt lõi về các nguyên lý cơ bản chi phối các quá trình năng lượng, từ đó làm nền tảng vững chắc cho việc thiết kế, vận hành và tối ưu hóa các hệ thống kỹ thuật hiện đại. Đặc biệt, tài liệu này đi sâu vào hai khía cạnh quan trọng là nhiệt động kỹ thuật và truyền nhiệt, giúp người học hiểu rõ tầm quan trọng của việc quản lý năng lượng hiệu quả trong đa dạng các ứng dụng công nghiệp và dân dụng. Việc nắm vững các nguyên lý này là chìa khóa để phát triển các giải pháp kỹ thuật bền vững và tiên tiến trong tương lai.

Sinh viên các ngành Kỹ thuật, đặc biệt là Kỹ thuật Cơ khí, Kỹ thuật Năng lượng, hoặc các ngành liên quan cần nền tảng vững chắc về nguyên lý nhiệt động học và truyền nhiệt cho ứng dụng công nghiệp.

Tài liệu “Cơ sở Nhiệt Kỹ thuật” cung cấp một cái nhìn toàn diện về các nguyên lý cơ bản và ứng dụng của hai phân ngành chính là nhiệt động kỹ thuật và truyền nhiệt. Trong phần nhiệt động kỹ thuật, các khái niệm nền tảng được giới thiệu bao gồm môi chất, các loại hệ nhiệt động (như hệ kín, hệ hở, hệ cô lập), thông số trạng thái, phương trình trạng thái của chất khí, cùng với các đại lượng năng lượng quan trọng như nội năng, enthalpy và entropy. Trọng tâm của phần này là nghiên cứu hai Định luật nhiệt động, giải thích nguyên tắc bảo toàn và chuyển hóa năng lượng, đồng thời xác định điều kiện và giới hạn của sự biến đổi năng lượng, đặc biệt trong các chu trình động cơ đốt trong. Người học sẽ được tìm hiểu chi tiết về các quá trình nhiệt động cơ bản của khí lý tưởng. Phần truyền nhiệt khám phá các cơ chế trao đổi nhiệt giữa các vật thể, bao gồm dẫn nhiệt, đối lưu và bức xạ, cũng như cách xác định cân bằng năng lượng và chiều hướng của quá trình trao đổi nhiệt. Môn học không chỉ trình bày lý thuyết mà còn đề cập đến các thiết bị trao đổi nhiệt, nơi các nguyên lý này được ứng dụng vào thực tiễn kỹ thuật để tối ưu hóa hiệu suất. Việc nắm vững các kiến thức về nhiệt động học và truyền nhiệt là rất quan trọng để phân tích, thiết kế và tối ưu hóa hiệu suất của các hệ thống và thiết bị công nghiệp liên quan đến năng lượng.