Định luật (ĐL) nhiệt động 1: ĐL bảo toàn và biến
hóa năng lượng áp dụng cho hệ nhiệt động (NĐ)
3.1 Nhiệt, năng lượng toàn phần và công
3.1.1 Nhiệt dung riêng và cách tính nhiệt
3.1.1.1 Nhiệt dung riêng
a. Khái niệm chung
-Nhiệt lượng cần thiết để tăng nhiệt độ của một
đơn vị đo vật chất trong một quá trình nào đó lên
1 độ, ký hiệu 𝐶
1
Chương 3. ĐL nhiệt động 1 và các quá trình NĐ
-𝐶 bản chất vật chất của môi chất
-MC là khí, hơi: 𝐶 𝑝, 𝑡
- Khi 𝑝 không lớn, chỉ coi 𝐶 𝑡
b. Phân loại
Theo sự phụ thuộc nhiệt độ:
-Nhiệt dung riêng thực, thường: 𝐶 = 𝑎0+ 𝑎1𝑡
𝑎0, 𝑎1= 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡
𝐶 = 𝑑𝑞
𝑑𝑡 𝜖 𝑡
→
𝑞 = ׬
𝑡1
𝑡2𝐶𝑑𝑡 (3-1)
2
Chương 3. ĐL nhiệt động 1 và các quá trình NĐ
-Nhiệt dung riêng trung bình: nhiệt dung riêng
trong khoảng nhiệt độ
t = t2 – t1 nào đó
-𝐶|𝑡1
𝑡2=𝑞
𝑡2− 𝑡1=𝑞
∆𝑡 (3-2)
- Thay (3-1) vào (3-2):
𝐶|𝑡1
𝑡2=1
∆𝑡 ׬
𝑡1
𝑡2𝐶𝑑𝑡 (3-3)
Theo đơn vị đo lường MC:
-Nhiệt dung riêng khối lượng: cho 1kg MC:
𝐶 (J/kgK)
3
Chương 3. ĐL nhiệt động 1 và các quá trình NĐ
-Nhiệt dung riêng thể tích: cho 1 m3 tiêu chuẩn:
C’ (J/m3K). Tiêu chuẩn: 𝑝 = 760 mm Hg, 𝑡 = 0oC
-Nhiệt dung riêng kmol: cho 1 kmol: C
(J/kmolK)
𝐶 = 𝐶′𝑣𝑠=𝐶𝜇
𝜇
𝑣𝑠: ở ĐK tiêu chuẩn (s: standard):
Theo quá trình nhiệt động:
-Nhiệt dung riêng đẳng áp: 𝑝 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡: 𝐶𝑝, 𝐶𝑝
′, 𝐶𝜇𝑝
-Nhiệt dung riêng đẳng tích: 𝑣 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡: 𝐶𝑣, 𝐶𝑣
′, 𝐶𝜇𝑣
4
Chương 3. ĐL nhiệt động 1 và các quá trình NĐ
-Khí lý tưởng: Công thức Mayer:
𝐶𝑝− 𝐶𝑣= 𝑅 (3-4)
𝐶𝑝
𝐶𝑣= 𝑘 (3-5)
𝑘: số mũ đoạn nhiệt, 𝑘 ∈ số nguyên tử (NT)
trong phân tử khí, Bảng 1-1 [4]:
1 NT: 𝑘 = 1,6; 2 NT: 𝑘 = 1,4; 3NT: 𝑘 = 1,3
Từ (3-4) và (3-5):
𝐶𝑣=𝑅
𝑘 −1 (3-6)
5
Chương 3. ĐL nhiệt động 1 và các quá trình NĐ