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

Kỹ Thuật Nhiệt - Chương số 2

Chia sẻ: Nguyễn Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:9

142
lượt xem
27
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Định luật nhiệt thứ nhất & Các quá trình nhiệt cơ bản của môi chất ở pha khí 2.1. NHIỆT, CÔNG VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH • Nhiệt lượng: là năng lượng đi xuyên qua bề mặt ranh giới khi giữa môi chất và môi trường có sự chênh lệch nhiệt độ. Đơn vị: kJ, kcal,... • Công: Công thay đổi thể tích (công dãn nở), Công kỹ thuật.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Kỹ Thuật Nhiệt - Chương số 2

  1. 9/17/2009 Chương 2: Định luật nhiệt thứ nhất & Các quá trình nhiệt cơ bản của môi chất ở pha khí 2.1. NHIỆT, CÔNG VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH • Nhiệt lượng: là năng lượng đi xuyên qua bề mặt ranh giới khi giữa môi chất và môi trường có sự chênh lệch nhiệt độ. Đơn vị: kJ, kcal,... • Công: Công thay đổi thể tích (công dãn nở), Công kỹ thuật. Tính nhiệt lượng theo sự thay đổi nhiệt độ • Nhiệt dung riêng ‘c’ là nhiệt lượng cần thiết để đưa nhiệt độ của một đơn vị môi chất tăng thêm 1 độ theo một quá trình nào đó. • Dựa vào đặc điểm của quá trình và đơn vị đo lường, ta chia ra:  Nhiệt dung riêng khối lượng đẳng áp: cp (J/kg.K)  Nhiệt dung riêng khối lượng đẳng tích: cv (J/kg.K)  Nhiệt dung riêng thể tích đẳng áp: c’p (J/m3tc.K)  Nhiệt dung riêng thể tích đẳng tích: c’v (J/m3tc.K)  Nhiệt dung riêng kmol đẳng áp: µcp (J/mol.K)  Nhiệt dung riêng kmol đẳng tích: µcv (J/mol.K) 1
  2. 9/17/2009 Mối quan hệ giữa các loại nhiệt dung riêng k : số mũ đoạn nhiệt cp c p cp khí 1 nguyên tử: k = 1,67   k  cv cv cv khí 2 nguyên tử: k = 1,4 khí 3 nguyên tử: k = 1,3 • Công thức Mayer đối với khí lý tưởng: 8314 c p  cv  R   Mối quan hệ giữa các loại nhiệt dung riêng • Từ các công thức trên, ta có: k R cv  cp  R k 1 k 1 • Nhiệt dung riêng trong quá trình đa biến có số mũ n là: nk c  cv n 1 Nhiệt dung riêng của khí lý tưởng kJ kJ c p ( cv ( ) ) Loại khí k kmol.K kmol.k Khí 1 nguyên tử 1,67 12,6 20,9 Khí 2 nguyên tử 1,4 20,9 29,3 Khí 3 nguyên tử 1,3 29,3 37,7 Khi yêu cầu độ chính xác cao, có thể coi nhiệt dung riêng có quan hệ bậc 1 (đường thẳng) với nhiệt độ theo công thức: c  a0  a1t 2
  3. 9/17/2009 Tính nhiệt lượng theo nhiệt dung riêng 2 q 1; 2   cdt 1 q1; 2  c(t 2  t1 ) • Nếu c = const: t t   q1;2  a0  a1 1 2  t2  t1  • Nếu c = a0 + a1t: 2  Tính nhiệt lượng theo sự thay đổi Entropi • Nhiệt lượng cần thiết để đưa một đơn vị môi chất từ trạng thái 1 sang trạng thái 2: s2 2 q1;2   dq   T .ds 1 s1 Công thay đổi thể tích • Là công do môi chất thực hiện khi có sự thay đổi về thể tích. • Công thay đổi thể tích của môi chất khi thể tích thay đổi từ v1 đến v2: v2 l   dl   pdv v1 3
  4. 9/17/2009 Công kỹ thuật • Là công của dòng môi chất chuyển động (hệ hở) thực hiện khi áp suất của môi chất thay đổi • Công kỹ thuật có thể tính theo: p2 p1 2 l kt   dlkt    vdp   vdp 1 p1 p2 ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG THỨ NHẤT • Nội dung định luật:“Nhiệt lượng cấp vào cho hệ, một phần dùng để thay đổi nội năng, một phần dùng để sinh công.” • Ý nghĩa định luật: Cho phép ta viết phương trình cân bằng năng lượng cho một quá trình nhiệt động. • Biểu thức: dq = du + dl Các biểu thức của Định luật nhiệt động I • dq = du + pdv • dq = di – vdp • dq = di – dlkt • Đối với khí lý tưởng: dq = cvdT + pdv dq = cpdT – vdp 4
  5. 9/17/2009 CÁC QUÁ TRÌNH CƠ BẢN CỦA KHÍ LÝ TƯỞNG • Quá trình đa biến • Quá trình đẳng áp • Quá trình đẳng tích • Quá trình đẳng nhiệt • Quá trình đoạn nhiệt QUÁ TRÌNH ĐẲNG TÍCH • Là quá trình nhiệt động được tiến hành trong điều kiện thể tích không đổi.(v = const, dv = 0) T2 p 2 • T1 p1 QUÁ TRÌNH ĐẲNG ÁP • Là quá trình nhiệt động được tiến hành trong điều kiện áp suất không đổi.(p = const, dp = 0) v2 T2  v1 T1 5
  6. 9/17/2009 QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT • Là quá trình nhiệt động được tiến hành trong điều kiện nhiệt độ không đổi.(T=const, dT = 0) p1 v2  p2 v1 QUÁ TRÌNH ĐOẠN NHIỆT • Là quá trình nhiệt động được tiến hành trong điều kiện không trao đổi nhiệt với môi trường.(q = 0, dq = 0) k p1  v2    p 2  v1   QUÁ TRÌNH ĐA BIẾN • Là quá trình nhiệt động được tiến hành trong điều kiện nhiệt dung riêng của quá trình không đổi.(cn = const) n p1  v2    p 2  v1   6
  7. 9/17/2009 Lượng thay đổi các thông số trạng thái • Lượng thay đổi nội năng: T2 u  u2  u1   cv dT  cv (T2  T1 ) T1 • Lượng thay đổi entanpi: T2 i  i2  i1   c p dT  c p T2  T1  T1 • Trong quá trình đẳng nhiệt thì Δu=0 và Δi=0 Lượng thay đổi entrôpi • Quá trình đẳng tích: s  cv ln T2 T1 T2 • Quá trình đẳng áp: s  c p ln T1 • Quá trình đẳng nhiệt: s  R ln v2   R ln p2 v1 p1 s  0 • Quá trình đoạn nhiệt: Tính nhiệt lượng trong các quá trình • Quá trình đẳng tích: q  cv T q  c p T • Quá trình đẳng áp: v2 p • Quá trình đẳng nhiệt:  p1v1 ln 1 q  p1v1 ln v1 p2 • Quá trình đoạn nhiệt: q  0 nk • Quá trình đa biến: q  cv T n 1 7
  8. 9/17/2009 Tính công thay đổi thể tích trong các quá trình • Quá trình đẳng tích: ltt  0 • Quá trình đẳng áp: ltt  R (T2  T1 ) p p1 p • Quá trình đẳng nhiệt: ltt  RT ln p1  p2v2 ln 1  p1v1 ln p2 p2 2 2 dv • Quá trình đoạn nhiệt: ltt  p1v1k  vk 1 Tính công thay đổi thể tích trong quá trình đa biến 1 n 1 RT1   v1    p1v1  p2v2  ltt  1     ltt  n 1 n  1   v2     RT1  T2  n 1   1   ltt  RT1   p2  n  n  1  T1   ltt  1   n  1   p1      Tính công kỹ thuật trong các quá trình • Quá trình đẳng tích: lkt  v( p2  p1 ) • Quá trình đẳng áp: l kt  0 • Quá trình đẳng nhiệt: lkt  ltt • Quá trình đoạn nhiệt: lkt  kltt l kt  nl tt • Quá trình đa biến: 8
  9. 9/17/2009 Home works • Bài tập 5 – 13 trang 152 – 155 sách Cơ sở kỹ thuật nhiệt. • Toàn bộ bài tập Chương 2 sách Bài tập cơ sở kỹ thuật nhiệt. • Đọc trước Chương 3 – Một số quá trình khác của khí và hơi. 9
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2