TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM
TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ

GIÁO TRÌNH
MÔN HỌC: NHIỆT KỸ THUẬT
NGHỀ : VẬN HÀNH THIẾT BỊ CHẾ BIẾN DẦU KHÍ
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG
(Ban hành kèm theo Quyết định số: 191/QĐ-CĐDK ngày 25 tháng 3 năm 2020 của
Trường Cao Đẳng Dầu Khí)
Bà Rịa-Vũng Tàu, năm 2020
(Lưu hành nội bộ)
Trang 1
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng
nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu
lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
Trang 2
LỜI GIỚI THIỆU
Giáo trình NHIỆT KỸ THUẬT được biên soạn theo chương trình khung các nghề
Vận hành thiết bị khai thác dầu khí, Vận hành thiết bị chế biến dầu khí, Sửa chữa thiết bị
chế biến dầu khí, Sửa chữa thiết bị khai thác dầu khí và Vận hành nhà máy nhiệt điện của
Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội. Giáo trình dựa trên sự tham khảo nhiều tài liệu,
sách, giáo trình của cùng môn học cũng như các môn liên quan khác dành cho các hệ đào
tạo đại học, cao đẳng, đào tạo nghề và trung học chuyên nghiệp trong nước. Các kiến thức
trong toàn bộ giáo trình có mối liên hệ lôgic chặt chẽ. Tuy vậy, giáo trình cũng chỉ là một
phần trong nội dung của chuyên ngành đào tạo cho nên người dạy, người học cần tham
khảo thêm các giáo trình có liên quan đối với ngành học để việc sử dụng giáo trình có hiệu
quả hơn.
Giáo trình “Nhiệt kỹ thuật” là tài liệu bắt buộc đối với học viên nghề, Vận hành thiết
bị chế biến dầu khí, Sửa chữa thiết bị chế biến dầu khí, và Vận hành nhà máy nhiệt điện
hệ Cao đẳng nghề và Trung cấp nghề. Nội dung của giáo trình gồm 3 chương:
Chương 1: Một số khái niệm cơ bản và phương trình trạng thái của vật chất ở thể khí
Chương 2: Định luật nhiệt động thứ I. Các phương pháp tính nhiệt và công
Chương 3: Định luật nhiệt động thứ II
Giáo trình được biên soạn trên cơ sở người học đã nắm vững các kiến thức về phần
nhiệt trong môn vật lý ở phổ thông, nên không đi sâu vào phần lý luận mà chú ý nhiều đến
phần ứng dụng trong kỹ thuật, phục vụ cho việc học các môn chuyên môn.
Tài liệu này chỉ lưu hành trong nội bộ nhà Trường. Trong quá trình biên soạn sẽ
không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong được người sử dụng và các đồng nghiệp đóng
góp nhằm làm cho giáo trình ngày một hoàn thiện hơn.
Trân trọng cảm ơn./.
Bà rịa - Vũng Tàu, tháng 3 năm 2020
Tham gia biên soạn
1.
Chủ biên: Ths. Phạm Thị Nụ
2.
Ths. Nguyễn Thị Thùy
3.
Trần Thu Hằng
4.
Th.S Nguyễn Văn Hòa
5.
Ks. Phạm Công Quang
Trang 3
MỤC LỤC
TRANG
LỜI GIỚI THIỆU .......................................................................................................... 2
CHƯƠNG 1: MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN VÀ PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG
THÁI CỦA VẬT CHẤT Ở THỂ KHÍ ....................................................................... 12
1.1. THÔNG SỐ TRẠNG THÁI ........................................................................................... 13
1.1.1. Đối tượng nghiên cứu của nhiệt động học kỹ thuật ...................................................... 13
1.1.2. Hệ nhiệt động ................................................................................................................ 14
1.1.3. Tính chất của thông số trạng thái .................................................................................. 17
1.2. QUÁ TRÌNH NHIỆT ĐỘNG ......................................................................................... 19
1.2.1. Khái niệm ...................................................................................................................... 19
1.2.2. Các loại quá trình nhiệt động ........................................................................................ 20
1.3. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA VẬT CHẤT Ở THỂ KHÍ .............................. 20
CHƯƠNG 2: ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG THỨ I. CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH
NHIỆT VÀ CÔNG ...................................................................................................... 25
2.1. CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH NHIỆT LƯỢNG VÀ CÔNG ......................................... 26
2.1.1. Nhiệt lượng ................................................................................................................... 26
2.1.2. Nhiệt dung riêng ........................................................................................................... 29
2.1.3. Các phương pháp tính công .......................................................................................... 30
2.2. ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG THỨ I .............................................................................. 32
2.2.1. Phát biểu định luật I ...................................................................................................... 32
2.2.2. Các dạng biểu thức của định luật nhiệt động I ............................................................. 33
2.2.3. Các quá trình nhiệt động cơ bản của khí lý tưởng ........................................................ 35
2.2.4. Các quá trình có một thông số bất biến ........................................................................ 36
BÀI TẬP CHƯƠNG 2 ............................................................................................................ 46
CHƯƠNG 3: ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG THỨ II ................................................ 48
3.1. ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG THỨ II VÀ CÁC LOẠI CHU TRÌNH NHIỆT ĐỘNG .. 49
3.1.1. Định luật nhiệt động thứ II ........................................................................................... 49
3.1.2. Chu trình thuận chiều .................................................................................................... 50
3.1.3. Chu trình ngược chiều .................................................................................................. 51
3.2. CHU TRÌNH CARNO THUẬN NGHỊCH .................................................................... 52
3.2.1. Chu trình Carno thuận nghịch thuận chiều ................................................................... 52
3.2.2. Chu trình Carno thuận nghịch ngược chiều .................................................................. 53
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 56
Trang 4
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Trang
Hình 2.1. Quá trình thay đổi trạng thái của hệ nhiệt động ............................................ 33
Hình 2.2. Trạng thái tiến hành quá trình nhiệt động ..................................................... 34
Hình 2.3. Biểu diễn quá trình nhiệt động trên đồ thị công a) và đồ thị nhiệt b) ........... 36
Hình 2.4 Đồ thị công và đồ thị nhiệt của quá trình đẳng tích ....................................... 37
Hình 2.5. Đồ thị công và đồ thị nhiệt của quá trình đẳng áp ......................................... 39
Hình 2.6. Đồ thị công và đồ thị nhiệt của quá trình đẳng nhiệt .................................... 40
Hình 2.7 Đồ thị công và đồ thị nhiệt của quá trình đoạn nhiệt ..................................... 42
Hình 3.1. Biểu diễn chu trình thuận chiều trên đồ thị công và nhiệt ............................. 50
Hình 3.2. Biểu diễn chu trình ngược chiều trên đồ thị công và nhiệt ........................... 51
Hình 3.3. Biểu diễn chu trình Carnot thuận chiều trên đồ thị công và nhiệt ................. 52