intTypePromotion=3

CHƯƠNG 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÝ TƯỞNG

Chia sẻ: Nguyencong Hon | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:42

0
448
lượt xem
88
download

CHƯƠNG 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÝ TƯỞNG

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung: Các vấn đề chung, Trạng thái và thông số trạng thái, Phương trình trạng thái của chất khí.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: CHƯƠNG 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÝ TƯỞNG

  1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM MÔN HỌC: NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC KỸ THUẬT CBGD: PHAN THÀNH NHÂN 1 Cán bộ giảng dạy: Ths. Phan Thành Nhân
  2. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC KỸ THUẬT 2 Cán bộ giảng dạy: Ths. Phan Thành Nhân
  3. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM Sơ lược về môn học • Tên môn học: Nhiệt động lực học kỹ thuật • Mã môn học: 210014 • Số tiết:42 tiết • Số tín chỉ: 2 • Hình thức đánh giá: • Kiểm tra giữa kỳ: 20% • Kiểm tra cuối kỳ: 80% • Tài liệu tham khảo: • Hoàng Đình Tín, Lê Chí Hiệp, Nhiệt động lực học kỹ thuật, NXB KHKT, 1997 • Hoàng Đình Tín, Nhiệt công nghiệp, NXB ĐHQG TpHCM, 2001 • Hoàng Đình Tín, Bùi Hải, Bài tập nhiệt động học kỹ thuật và truyền nhiệt, NXB ĐHQG TpHCM, 2002 • Yunus A. Cengel, Micheal A. Boles, Thermodynamic: An engineering approach, International edition, 1994 3 Cán bộ giảng dạy: Ths. Phan Thành Nhân
  4. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM NỘI DUNG MÔN HỌC • Chương 1: Các khái niệm cơ bản và PTTT KLT • Chương 2: Định luật nhiệt động thứ nhất và các quá trình nhiệt động cơ bản của khí lý tưởng • Chương 3: Định luật nhiệt động thứ hai • Chương 4: Exergy (tham khảo) • Chương 5: Chất thuần khiết • Chương 6: Không khí ẩm • Chương 7: Chu trình thiết bị động lực hơi nước • Chương 8: Chu trình thiết bị lạnh • Chương 9: Chu trình động cơ đốt trong • Chương 10: Quá trình nén khí và hơi • Chương 11: Quá trình lưu động và tiết lưu • Chương 12: Chu trình turbine khí và động cơ phản lực 4 Cán bộ giảng dạy: Ths. Phan Thành Nhân
  5. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM CHƯƠNG 1 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÝ TƯỞNG 1. Các vấn đề chung 2. Trạng thái và thông số trạng thái 3. Phương trình trạng thái của chất khí 5 Cán bộ giảng dạy: Ths. Phan Thành Nhân
  6. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM 1. Các vấn đề chung Quy luật biến đổi năng lượng Nhiệt động lực học? Nhiệt năng Cơ năng Các biện pháp nâng cao hiệu quả của các biến đổi Kiến thức nhiệt động lực học rất cần thiết cho các lĩnh vực: ĐHKK, Cấp trữ đông, thông gió… Thiết bị sử dụng hơi nước Bơm, quạt, máy nén Thiết bị sấy Các loại động cơ: tuabin hơi, tuabin khí, động cơ đốt trong, động cơ phản lực… Công nghệ tách khí, hóa lỏng Năng lượng gió, mặt trời, địa nhiệt, thủy triều… 6 Cán bộ giảng dạy: Ths. Phan Thành Nhân
  7. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM Hệ nhiệt động: Khoảng không gian chứa một lượng nhất định chất môi giới đang khảo sát bằng các biện pháp nhiệt động. Beà maët ranh giôùi q1 Chất môi giới? q2 Heä nhieät ñoäng (Chaát moâi giôùi) Mặt ranh giới? Moâi tröôøng xung quanh Môi trường? l Chất môi giới? Là chất trung gian thực hiện sự biến đổi và chuyển tải năng lượng Hoặc có thể tích trữ năng lượng VD: Trong động cơ nhiệt: không khí Trong động cơ hơi nước: hơi nước Trong động cơ đốt trong: hỗn hợp xăng + khí Trong thiết bị lạnh: chất làm lạnh (freon hay NH3…) 7 Cán bộ giảng dạy: Ths. Phan Thành Nhân
  8. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM Hệ kín: Chỉ trao đổi về mặt năng lượng với môi trường Lượng chất môi giới bên trong hệ thống được duy trì không đổi Ví dụ: Máy lạnh Bơm nhiệt… 8 Cán bộ giảng dạy: Ths. Phan Thành Nhân
  9. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM Hệ hở: Hệ trao đổi với môi trường cả năng lượng và khối lượng Chất môi giới có thể đi vào và đi ra khỏi hệ thống Ví dụ: Động cơ đốt trong Động cơ phản lực Turbin khí… 9 Cán bộ giảng dạy: Ths. Phan Thành Nhân
  10. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM Hệ đoạn nhiệt: Hệ không trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh Hệ cô lập: Giữa chất môi giới và môi trường hoàn toàn không có bất kỳ sự trao đổi năng lượng nào Hệ không có sự trao đổi nhiệt và công với môi trường 10 Cán bộ giảng dạy: Ths. Phan Thành Nhân
  11. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM Nguồn nhiệt ? Nguồn nóng + nguồn lạnh ? Máy nhiệt ? Động cơ nhiệt, Bơm nhiệt và máy làm lạnh Động cơ nhiệt: - Máy nhiệt dùng để sinh công - Chất môi giới vận chuyển nhiệt lượng từ nguồn nóng đến nguồn lạnh Ví dụ: Động cơ đốt trong Động cơ phản lực Thiết bị động lực hơi nước Các loại turbine… 11 Cán bộ giảng dạy: Ths. Phan Thành Nhân
  12. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM - Q1: nhiệt lượng nhận từ nguồn nóng T1 - Q2: nhiệt lượng nhả cho nguồn lạnh T2 - W: công sinh ra Q1 = Q 2 + W Hiệu suất ĐCN W Q1 − Q 2 Q2 η= = = 1− Q1 Q1 Q1 Trên 1 đơn vị khối lượng q2 η = 1− q1 12 Cán bộ giảng dạy: Ths. Phan Thành Nhân
  13. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM Bơm nhiệt và máy làm lạnh - Nhận công từ bên ngoài - Vận chuyển nhiệt lượng theo chiều ngược từ ngụồn lạnh đến nguồn nóng - Q1: nhiệt lượng nhả ra nguồn nóng T1 - Q2: nhiệt lượng nhận vào từ nguồn lạnh T2 - W: công sinh nhận Q 2 + W = Q1 13 Cán bộ giảng dạy: Ths. Phan Thành Nhân
  14. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM - Bơm nhiệt Hệ số làm nóng: Q1 Q1 ϕ= = W Q1 − Q 2 q1 ϕ= q1 − q 2 14 Cán bộ giảng dạy: Ths. Phan Thành Nhân
  15. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM - Máy làm lạnh Hệ số làm lạnh: Q2 Q2 ε= = W Q1 − Q 2 q2 ε= q1 − q 2 15 Cán bộ giảng dạy: Ths. Phan Thành Nhân
  16. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM Chất môi giới Là chất trung gian thực hiện sự biến đổi và chuyển tải năng lượng Trạng thái: rắn, lỏng, khí, hơi. Khí lý tưởng Thể tích bản thân các phân tử bằng không Lực tương tác giữa các phân tử bằng không Có thể xem O2, N2, Ar, He, H2,… là khí lý tưởng Pha và chất thuần khiết Pha: thuật ngữ biểu diễn một khối chất môi giới có cùng cấu trúc vật lý và thành phần hóa học. Rắn, lỏng, hơi (hay khí) Chất thuần khiết: là chất có tính đồng nhất và ổn định về thành phần hóa học. Có thể tồn tại ở nhiều pha khác nhau. 16 Cán bộ giảng dạy: Ths. Phan Thành Nhân
  17. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM 2. Trạng thái và thông số trạng thái Trạng thái - Trạng thái là tổng hợp tất cả các đặc trưng vật lý của CMG tại một thời điểm và ở một vị trí nào đó trong hệ thống nhiệt động Trạng thái cân bằng - Giá trị các thông số trạng thái là như nhau trong toàn bộ hệ - Các giá trị này không đổi hoặc thay đổi vô cùng chậm theo thời gian Chỉ khảo sát các biến đổi trạng thái của CMG từ trạng thái cân bằng này đến trạng thái cân bằng khác 17 Cán bộ giảng dạy: Ths. Phan Thành Nhân
  18. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM Quá trình Quá trình thuận nghịch và không thuận nghịch 18 Cán bộ giảng dạy: Ths. Phan Thành Nhân
  19. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM Thông số trạng thái? - Các thông số dùng để xác định trạng thái của CMG - Tại một điều kiện bất kỳ, trạng thái của CMG có thể xác định bằng 2 thông số trạng thái độc lập Thông số trạng thái cơ bản: - Nhiệt độ: t (oC) - Áp suất: p (N/m2) - Thể tích riêng: v (m3/kg) Xác định trực tiếp bằng cách đo đạc Một số thông số trạng thái khác: - Nội năng: u (kJ/kg) - Enthalpy: i (kJ/kg) - Entropy: s (kJ/kg.K) Xác định thông qua thông số trạng thái cơ bản ( hàm trạng thái) 19 Cán bộ giảng dạy: Ths. Phan Thành Nhân
  20. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM Nhiệt độ là gì? - Biểu thị mức độ nóng lạnh của một vật - Là yếu tố quyết định hướng chuyển động của dòng nhiệt Thuyết động học phân tử: Nhiệt độ là thước đo giá trị động năng trung bình của vô số phân tử chuyển động tịnh tiến 3 1 k.T = Mω2 2 2 k = 1,3865.10-23 J/ñoäK, haèng soá Boltzmann, T : nhieät ñoä tuyeät ñoái cuûa khoái chaát khí ñang khaûo saùt M : khoái löôïng cuûa moät phaân töû ω : caên baäc hai cuûa trung bình bình phöông toác ñoä cuûa caùc phaân töû 20 Cán bộ giảng dạy: Ths. Phan Thành Nhân

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản