intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Kỹ thuật nhiệt: Chương 2 - Ngô Phi Mạnh

Chia sẻ: Minh Nguyệt | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:26

Thêm vào BST
Báo xấu
79
lượt xem 7
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Kỹ thuật nhiệt - Chương 2: Các định luật nhiệt động và các quá trình nhiệt động cơ bản" cung cấp cho người học các kiến thức: Định luật nhiệt động, các quá trình nhiệt động cơ bản của khí lý tưởng,... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kỹ thuật nhiệt: Chương 2 - Ngô Phi Mạnh

  1. CHƯƠNG 2: CÁC ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ CÁC QUÁ TRÌNH NHIỆT ĐỘNG CƠ BẢN
  2. 1. Phát biểu: a. Nội dung: Khi cấp cho HNĐ một nhiệt lượng  một phần sinh công + một phần làm biến thiên nội năng của hệ. (The change in internal energy of a system is equal to the heat added to the system minus the work done by the system) b. Biểu thức: Q = L + ΔU c. Ý nghĩa: Định luật nhiệt động 1  định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng
  3. 2. Các dạng biểu thức của định luật NĐ 1 a. Viết theo ĐN: + Viết cho G kg môi chất: Q = L + ΔU + Viết cho 1 kg môi chất: q = l + Δu + Dạng vi phân: q = pdv + du = l + du q = - vdv + di = lkt + di b. Định luật 1 viết cho hệ kín và hệ hở: Đối với KLT, biểu thức sau đây đều được viết chung cho cả hệ kín và hệ hở. q = du + l = di + lkt
  4. 1. Cơ sở lý thuyết: Để khảo sát quá trình nhiệt động ta dựa trên: + Đặc điểm quá trình (đẳng nhiệt, đẳng áp....) + Phương trình trạng thái KLT + Phương trình định luật 1 2. Các bước khảo sát: B1: Tìm biểu thức đặc trưng cho quá trình B2: Dựa vào PT trạng thái => mối qhệ giữa các thông số: p, t, v B3: Tính Δu, Δi, l, lkt, q, Δs B4: Biểu diễn trên đồ thị P-v và T-s u B5: Tính hệ số biến đổi năng lượng   q
  5. 3. Khảo sát quá trình Đẳng tích: 4. Kháo sát quá trình Đẳng áp: 5. Khảo sát quá trình Đẳng nhiệt: => Sinh viên tự soạn theo các bước đã hướng dẫn
  6. 6. Khảo sát quá trình Đoạn nhiệt a. ĐN: là quá trình nhiệt động xảy ra trong điều kiện môi chất không trao đổi nhiệt với môi trường q = 0 b. Xác định biểu thức đặc trưng: q=0 (1)  q = CvdT + pdv = 0 (2)  q = CpdT – vdp = 0 (3) => Cv.dT = - p.dv (4) Cp.dT = v.dp (5) Chia (5)/(4): Cp/Cv = -vdp/p.dv v  dP p.vk = Const  k P  dv
  7. 2.2. Các quá trình nhiệt động cơ bản của KLT 6. Khảo sát quá trình Đoạn nhiệt c. Quan hệ giữa các thông số trạng thái: k pv k  const p2  v1     p1  v2  1 v1  p2  k    v 2  p1  k 1 p1 .v1  R.T1 k 1 T v  P  k 2   1  2 p2 .v2  R.T2 T v  p  1  2  1
  8. 2.2. Các quá trình nhiệt động cơ bản của KLT 6. Khảo sát quá trình Đoạn nhiệt d. Tính toán các thông số: • Tính Δu và Δi - Biến thiên nội năng: Tính cho 1 kg môi chất:Δu = Cv.(T2 – T1) [J/kg] Tính cho G[kg] môi chất:Δ U=G.Δu = G.Cv.(T2 – T1) [J] - Biến thiên Entanpi: Tính cho 1 kg môi chất:Δi = Cp.(T2 – T1) [J/kg] Tính cho G[kg] môi chất:Δ I=G.Δi = G.Cp.(T2 – T1) [J]
  9. 2.2. Các quá trình nhiệt động cơ bản của KLT 6. Khảo sát quá trình đoạn nhiệt d. Tính toán các thông số: • Tính công thay đổi thể tích: Theo định nghĩa ta có: v2 p1.v1k l v p  dv Với: p.v k  p1 .v1k p 1 vk v2   p1  v1  p2  v2   1 p1.v1 l l .dv k k 1 v1 v 1  T2  l  R.T1 .  1   k 1  T1   • Tính công kỹ thuật: lkt = k.l ?????
  10. 2.2. Các quá trình nhiệt động cơ bản của KLT 6. Khảo sát quá trình đoạn nhiệt d. Tính toán các thông số: • Tính nhiệt lượng trao đổi: q0 q •Tính biến thiên entropi: ds  0 T u •Hệ số biến đổi năng lượng:   q e. Đồ thị P-v, T-s: Đồ thị p-v; T-s của quá trình đoạn nhiệt
  11. 7. Khảo sát quá trình Đa biến a. ĐN: là quá trình nhiệt động xảy ra trong điều kiện nhiệt dung riêng của quá trình không đổi Cn = Const b. Xác định biểu thức đặc trưng: q = CndT (1)  q = CvdT + pdv = Cn.dT (2)  q = CpdT – vdp = Cn.dT (3) => (Cn – Cv).dT = p.dv (4) (Cn – Cp).dT = -v.dp (5) Đặt: n = (Cn – Cp)/ (Cn – Cv) = -vdp/p.dv v  dP  n => p.vn = Const P  dv
  12. 2.2. Các quá trình nhiệt động cơ bản của KLT 7. Khảo sát quá trình Đa biến c. Quan hệ giữa các thông số trạng thái: n p v  pv n  const  2  1 ; p v  1  2 1 v p  n    1  2 v  p  2  1 n 1 n 1 T v  P  n     p v  RT ; p v  RT  2  1  2 11 1 2 2 2 T v  p  1  2  1
  13. 2.2. Các quá trình nhiệt động cơ bản của KLT 7. Khảo sát quá trình Đa biến d. Tính toán các thông số: • Tính Δu và Δi - Nhận xét: Đối với khí lý tưởng, vì nội năng u và entanpi i là các hàm trạng thái nên biến thiên của chúng Δu và Δi chỉ phụ thuộc vào trạng thái đầu và trạng thái cuối của quá trình mà không phụ thuộc vào đường đi. Công thức tính Δu và Δi được tính cho các quá trình của KLT: - Biến thiên nội năng: Tính cho 1 kg môi chất:Δu = Cv.(T2 – T1) [J/kg] Tính cho G[kg] môi chất:Δ U=G.Δu = G.Cv.(T2 – T1) [J] - Biến thiên Entanpi: Tính cho 1 kg môi chất:Δi = Cp.(T2 – T1) [J/kg] Tính cho G[kg] môi chất:Δ I=G.Δi = G.Cp.(T2 – T1) [J]
  14. 2.2. Các quá trình nhiệt động cơ bản của KLT 7. Khảo sát quá trình Đa biến d. Tính toán các thông số: • Tính nhiệt dung riêng Cn: Đối với quá trình đa biến, do Cn phụ thuộc vào hệ số đa biến n nên cần phải xác định: Ta có: Cn  CP n  C n  n  1  n  C v  C P Cn  Cv  CP   Cn n  1  Cv  n    Cv   C n n  1  C v  n  k  nk  C n  Cv  n 1
  15. 2.2. Các quá trình nhiệt động cơ bản của KLT 7. Khảo sát quá trình Đa biến d. Tính toán các thông số: • Tính công thay đổi thể tích: Theo định nghĩa ta có: v2 l   P  dv v1 P  v n Với: P  v n  P1  v1n  P  1 n 1 v v2 P  v n => l   1 n 1  dv v1 v  P1  v1  P2  v2  1 l  n 1 R T  T  Or: l  1  2  1 n 1  T   1
  16. 2.2. Các quá trình nhiệt động cơ bản của KLT 3. Khảo sát quá trình Đa biến d. Tính toán các thông số: • Tính công kỹ thuật: lkt = n.l • Tính nhiệt trao đổi với môi trường: q = Cn.(T2-T1) nk qC  .(T  T ) v n 1 2 1 • Tính hệ số đa biến: Từ mối quan hệ giữa các thông số, ta có thể tính n theo công thức sau: P T ln 2 ln 2 P T n 1 n 1  1 v v ln 1 ln 1 v v 2 2
  17. 2.2. Các quá trình nhiệt động cơ bản của KLT 7. Khảo sát quá trình Đa biến d. Tính toán các thông số: • Tính biến thiên entropi: qCn  dT ds   T T T2  s  C n  ln T1 e. Tính hệ số biến hóa năng lượng: u Cv  T2  T1  n 1    nk nk q Cv   T2  T1  n 1
  18. 2.2. Các quá trình nhiệt động cơ bản của KLT 7. Khảo sát quá trình Đa biến f. Biểu diễn quá trình đa biến trên đồ thị: * Tổng quát quá trình: p = const (đẳng áp) - Khi n = 0 p.v0 = const Cn = Cp T = const (đẳng nhiệt) - Khi n = 1 p.v = const Cn = ±∞ v = const (đẳng tích) - Khi n = ±∞ p1/∞ .v = const Cn = Cv Đoạn nhiệt - Khi n = k p.vk = const Cn = 0
  19. 2.2. Các quá trình nhiệt động cơ bản của KLT 7. Khảo sát quá trình Đa biến f. Biểu diễn quá trình đa biến trên đồ thị: p T 0 u> L> n=k n=±∞ n=k 0 ±∞ n= n= 1 0 pv L>0 = k p C n u>0 T/ =c = ons s /d dT t n=0 n=0 n=1 n=1 pv = co ns n=0 t n= 0 ∞ T/C v > ± = 1 q n = /ds q>0 n = dT n=±∞ k n=k v s
  20. 2.3. ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG II 1. Các loại chu trình: a. Khái niệm chu trình nhiệt động: - Chu trình: - Chu trình thuận nghịch: - Chu trình không thuận nghịch: b. Chu trình thuận nghịch thuận chiều: - Định nghĩa: là chu trình sinh công , môi chất nhận nhiệt q1 của nguồn nóng, nhả nhiệt q2 cho nguồn lạnh và sinh công l - Đặc điểm: + Chu trình diễn ra theo chiều kim đồng hồ trên đồ thị p-v, T-s. + Chu trình sinh công => l > 0
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2431 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2