1
Chương 3. Các quá trình nhiệt động của môi chất
3.1. CÁC QUÁ TRÌNH NHIỆT ĐỘNG CƠ BẢN CỦA KHÍ LÝ TƯỞNG
VÀ KHÍ THỰC
Nghiên cứu quá trình nhiệt động cơ bản nhằm mục đích:
+Tìm mối quan hệ giữa các thông số trạng thái khi quá trình (đa biến,
đẳng áp,đẳng tích…) đã được xác định.
+Tìm quan hệ năng lượng tham gia trong quá trình đó:công thể tích
𝑙12,công kỹ thuật 𝑙kt,nhiệt q, biến thiên nội năng ∆u, ∆i, ∆s.
23.1.1. Các quá trình nhiệt động cơ bản của khí lý tưởng
-Quá trình được nghiên cứu ởđây có một thông số không thay đổi là
nhiệt dung riêng C = const.
-Quá trình tổng quát nhất là quá trình đa biến;
-Các trường hợp riêng của quá trình đa biến:
+Quá trình đoạn nhiệt;
+Quá trình đẳng nhiệt;
+Quá trình đẳng áp;
+Quá trình đẳng tích.
F
Đặc tính quá trình, quan hệ của thông số trạng thái, tính công,
nhiệt và biểu diễn các quá trình trên p-v; T-s.
3
1. Xác định biến thiên nội năng và entanpi của khí lý tưởng
-Trong các quá trình cơ bản thì quá trình đa biến là trường hợp tổng
quát nhất.Vì vậy ta sẽ khảo sát trường hợp này trước để sau đó
khai thác triển khai các trường hợp khác.
-Biến thiên nội năng và entanpi của khí lý tưởng trong mọi quá
trình được tính như sau:
du = Cv.dT hay ∆u = Cv.(t2– t1)
di = Cp.dT hay ∆i = Cp.(t2– t1)
-Quá trình đẳng nhiệt:
t2= t1
∆u = 0
∆i = 0
4
2. Quá trình đa biến
-Quá trình này xảy ra có một ràng buộc duy nhất là: Cn=const.
-Từ biểu thức định luật nhiệt động Iviết cho khí lý tưởng và biểu
thức tính nhiệt theo nhiệt dung riêng,ta có:
dq = CVdT + pdv = CndT
dq = CPdT –vdp = CndT
từ hai phương trình này suy ra:
(Cn– Cv)dT = pdv
(Cn– Cp)dT = -vdp
5
2. Quá trình đa biến (Tiếp theo)
Từ đó suy ra:
Đặt:
Vì Cp, Cv, Cnlà hằng số nên n = const nên ta có:
v.dp + n.pdv = 0
Từ đó suy ra: pvn= const
Hay p1v1n= p2v2n