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

Bài giảng Nhiệt động lực học kỹ thuật: Chương 3 - TS. Huỳnh Phước Hiển

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:23

Thêm vào BST
Báo xấu
1
lượt xem 0
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Nhiệt động lực học kỹ thuật" Chương 3 - Định luật nhiệt động thứ II, cung cấp cho sinh viên những kiến thức như: giới thiệu; chu trình nhiệt động; định luật nhiệt động thứ 2; quá trình thuận nghịch và không thuận nghịch; chu trình và định lý carnot; các hệ quả của định luật nhiệt động thứ 2; một số chu trình chất khí cơ bản. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Nhiệt động lực học kỹ thuật: Chương 3 - TS. Huỳnh Phước Hiển

  1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG TP. HCM ⁕-⁕-⁕ NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC KỸ THUẬT THERMODYNAMICS CHƯƠNG 3: ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG THỨ 2 TS. HUỲNH PHƯỚC HIỂN BỘ MÔN CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH – KHOA CƠ KHÍ 1
  2. CHƯƠNG 3: ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG THỨ 2  3.1 GIỚI THIỆU  3.2 CHU TRÌNH NHIỆT ĐỘNG  3.3 ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG THỨ 2  3.4 QUÁ TRÌNH THUẬN NGHỊCH & KHÔNG THUẬN NGHỊCH  3.5 CHU TRÌNH & ĐỊNH LÝ CARNOT  3.6 CÁC HỆ QUẢ CỦA ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG THỨ 2  3.7 MỘT SỐ CHU TRÌNH CHẤT KHÍ CƠ BẢN THERMODYNAMICS – CHAPTER 3 H.P.Hien (Dr.Eng.) 2
  3. 3.1 GIỚI THIỆU  Định luật nhiệt động thứ 1 chỉ ra rằng trong các QT nhiệt động cơ bản, hai dạng NL cơ bản có thể chuyển đổi qua lại lẫn nhau.  Không chỉ ra được điều kiện cần để các quá trình đó xảy ra, mức độ giới hạn của sự biến hóa năng lượng từ dạng này sang dạng khác và ngược lại. THERMODYNAMICS – CHAPTER 3 H.P.Hien (Dr.Eng.) 3
  4. 3.2 CHU TRÌNH NHIỆT ĐỘNG (THERMODYNAMIC CYCLE)  3.2.1 Chu trình thuận chiều (engine cycle) Hiệu suất nhiệt (thermal efficiency) 𝐖 𝐐𝟐 𝛈= = 𝟏− 𝐐𝟏 𝐐𝟏 THERMODYNAMICS – CHAPTER 3 H.P.Hien (Dr.Eng.) 4
  5. 3.2 CHU TRÌNH NHIỆT ĐỘNG (THERMODYNAMIC CYCLE)  3.2.2 Chu trình ngược chiều (refrigeration and heat pump cycle) Hệ số làm lạnh Hệ số làm nóng Coefficient of Coefficient of performance (COPR) performance (COPHP) 𝐐𝟐 𝐐𝟐 𝐐𝟏 𝐐𝟏 𝛆= = 𝛗= = 𝐖 𝐐𝟏 − 𝐐𝟐 𝐖 𝐐𝟏 − 𝐐𝟐 THERMODYNAMICS – CHAPTER 3 H.P.Hien (Dr.Eng.) 5
  6. 3.2 CHU TRÌNH NHIỆT ĐỘNG (THERMODYNAMIC CYCLE)  3.2.2 Chu trình ngược chiều (refrigeration and heat pump cycle) THERMODYNAMICS – CHAPTER 3 H.P.Hien (Dr.Eng.) 6
  7. 3.2 CHU TRÌNH NHIỆT ĐỘNG (THERMODYNAMIC CYCLE) THERMODYNAMICS – CHAPTER 3 H.P.Hien (Dr.Eng.) 7
  8. 3.2 CHU TRÌNH NHIỆT ĐỘNG (THERMODYNAMIC CYCLE) THERMODYNAMICS – CHAPTER 3 H.P.Hien (Dr.Eng.) 8
  9. 3.3 CÁC PHÁT BIỂU CƠ BẢN CỦA ĐL NHIỆT ĐỘNG THỨ 2  3.3.1 Phát biểu của Kelvin-Planck  Không thể có bất kỳ một động cơ nhiệt nào có thể biến đổi toàn bộ nhiệt lượng nhận được thành ra công. 𝐖 𝛈= < 𝟏𝟎𝟎% 𝐐𝟏 𝐐𝟐 > 𝟎 THERMODYNAMICS – CHAPTER 3 H.P.Hien (Dr.Eng.) 9
  10. 3.3 CÁC PHÁT BIỂU CƠ BẢN CỦA ĐL NHIỆT ĐỘNG THỨ 2  3.3.2 Phát biểu Clausius  Hệ số làm lạnh hay làm nóng của máy lạnh và bơm nhiệt luôn luôn phải có giá trị xác định, không thể nào tiến đến vô cùng. 𝐐𝟐 𝛆=
  11. 3.4 QUÁ TRÌNH THUẬN NGHỊCH & KHÔNG THUẬN NGHỊCH  3.3.1 Quá trình thuận nghịch (reversible process)  Nếu một quá trình được tuần tự tiến hành theo chiều ngược lại nhưng trạng thái của hệ thống và môi trường không thay đổi, đó là quá trình thuận nghịch.  3.3.2 Quá trình không thuận nghịch (irreversible process)  Các quá trình diễn ra trong tự nhiên đều mang tính chất không thuận nghịch THERMODYNAMICS – CHAPTER 3 H.P.Hien (Dr.Eng.) 11
  12. 3.5 CHU TRÌNH VÀ ĐỊNH LÝ CARNOT  3.5.1 Chu trình Carnot (Carnot Cycle)  Là chu trình gồm có bốn quá trình, trong đó hai QT đoạn nhiệt thuận nghịch và hai QT đẳng nhiệt thuận nghịch xen kẽ nhau. a) Chu trình Carnot thuận chiều  (1) ⟶ (2): HT nhận nhiệt lượng QH từ nguồn nóng và giãn nở đẳng nhiệt thuận nghịch tại nhiệt độ TH.  (2) ⟶ (3): HT giãn nở đoạn nhiệt thuận nghịch.  (3) ⟶ (4): HT được nén đẳng nhiệt thuận nghịch tại nhiệt độ TL và thải ra lượng nhiệt QL cho nguồn lạnh.  (4) ⟶ (1): HT được nén đoạn nhiệt trở về TT (1) ban đầu  TH: nhiệt độ của nguồn nóng (high temperature heat source)  TL: nhiệt độ của nguồn lạnh (low temperature heat sink) THERMODYNAMICS – CHAPTER 3 H.P.Hien (Dr.Eng.) 12
  13. 3.5 CHU TRÌNH VÀ ĐỊNH LÝ CARNOT  3.5.1 Chu trình Carnot (Carnot Cycle) a) Chu trình Carnot thuận chiều  Hiệu suất nhiệt của chu trình Carnot 𝐖 𝐧𝐞𝐭,𝐨𝐮𝐭 𝐓𝐋 𝛈= = 𝟏− 𝐐𝐇 𝐓𝐇 THERMODYNAMICS – CHAPTER 3 H.P.Hien (Dr.Eng.) 13
  14. 3.5 CHU TRÌNH VÀ ĐỊNH LÝ CARNOT THERMODYNAMICS – CHAPTER 3 H.P.Hien (Dr.Eng.) 14
  15. 3.5 CHU TRÌNH VÀ ĐỊNH LÝ CARNOT  3.5.1 Chu trình Carnot (Carnot Cycle) b) Chu trình Carnot ngược chiều (Reversed Carnot Cycle)  Chu trình làm việc trong các máy lạnh bơm nhiệt  Hệ số làm lạnh của máy lạnh làm việc theo chu trình Carnot ngược chiều 𝐐𝐋 𝐓𝐋 𝛆= = 𝐖 𝐧𝐞𝐭,𝐢𝐧 𝐓 𝐇 − 𝐓𝐋  Hệ số làm nóng của bơm nhiệt làm việc theo chu trình Carnot ngược chiều 𝐐𝐇 𝐓𝐇 𝛗= = 𝐖 𝐧𝐞𝐭,𝐢𝐧 𝐓 𝐇 − 𝐓𝐋 THERMODYNAMICS – CHAPTER 3 H.P.Hien (Dr.Eng.) 15
  16. 3.5 CHU TRÌNH VÀ ĐỊNH LÝ CARNOT  3.5.2 Định lý Carnot (Carnot Principle)  Hiệu suất nhiệt của chu trình thuận nghịch, được thực hiện giữa hai nguồn nhiệt có nhiệt độ T1 (TH) và T2 (TL), hoàn toàn không phụ thuộc vào tính chất của chất môi giới hoạt động trong chu trình. ❖ SV tự tìm hiểu nội dung “chứng minh định lý Carnot” THERMODYNAMICS – CHAPTER 3 H.P.Hien (Dr.Eng.) 16
  17. 3.6 CÁC HỆ QUẢ CỦA ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG THỨ 2  3.6.1 Hệ quả 1  Khi hoạt động giữa các giới hạn nhiệt độ như nhau, không thể có bất kỳ chu trình nhiệt động thuận chiều thực tế nào có hiệu suất nhiệt lớn hơn hoặc bằng hiệu suất nhiệt của chu trình Carnot 𝛈 𝐭𝐭 < 𝛈 𝐂𝐚𝐫𝐧𝐨𝐭  3.6.2 Hệ quả 2  Các chu trình Carnot thuận chiều đều có hiệu suất nhiệt bằng nhau khi cùng hoạt động giữa các nguồn nóng và nguồn lạnh như nhau.  3.6.3 Hệ quả 3  Có thể xây dựng thang đo nhiệt độ độc lập với chất môi giới được dùng. Các giá trị nhiệt độ dựa theo thang đo này được gọi là nhiệt độ tuyệt đối.  3.6.4 Hệ quả 4 (Đẳng thức Clausius – Tích phân Clausius thứ 1) 𝛅𝐐  Khi tiến hành một chu trình thuận nghịch bất kỳ, ta luôn có: ‫ׯ‬ = 𝟎 𝐓  3.6.5 Hệ quả 5 (Bất đẳng thức Clausius – Tích phân Clausis thứ 2) 𝛅𝐐  Khi tiến hành một chu trình bất thuận nghịch bất kỳ, ta luôn có: ‫ׯ‬ < 𝟎 𝐓 THERMODYNAMICS – CHAPTER 3 H.P.Hien (Dr.Eng.) 17
  18. 3.6 CÁC HỆ QUẢ CỦA ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG THỨ 2 THERMODYNAMICS – CHAPTER 3 H.P.Hien (Dr.Eng.) 18
  19. 3.6 CÁC HỆ QUẢ CỦA ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG THỨ 2 THERMODYNAMICS – CHAPTER 3 H.P.Hien (Dr.Eng.) 19
  20. CHƯƠNG 3: ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG THỨ 2 THERMODYNAMICS – CHAPTER 3 H.P.Hien (Dr.Eng.) 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2435 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 ©2025 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
23=>2