intTypePromotion=3

Nhiệt động học

Chia sẻ: Vu Van Hiep | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:54

0
150
lượt xem
38
download

Nhiệt động học

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

- Nhiệt động là ngành khoa học nghiên cứu những quy luật khách quan có liên quan đến nhiệt năng và những giải pháp ứng dụng có hiệu quả các quy luật đó vào kỹ thuật. - Cụ thể nhiệt động nghiên cứu các quy luật biến đổi nhiệt thành công; các quá trình và chu trình nhiệt động các hệ thống thiết bị nhiệt

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Nhiệt động học

  1. CHƯƠNG : CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN Nội dung chính Đối tượng nghiên cứu và nhiệm vụ môn học Hệ nhiệt động và thông số trạng thái Quá trình và chu trình nhiệt động Phương trình trạng thái Presented By Presented Kỹ thuật nhi ệt Harry Mills / PRESENTATIONPRO
  2. CHƯƠNG : CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.1. Các khái niệm cơ bản 1.1.1. Đối tượng và phương pháp của nhiệt độ 1.1.1. Đối tượng nghiên cứu - Nhiệt động là ngành khoa học nghiên cứu những quy luật khách quan có liên quan đến nhiệt năng và những giải pháp ứng dụng quan có hiệu quả các quy luật đó vào kỹ thuật. - Cụ thể nhiệt động nghiên cứu các quy luật biến đổi nhiệt thành công; các quá trình và chu trình nhiệt động các hệ thống thiết bị nhiệt Presented By Presented Kỹ thuật nhi ệt Harry Mills / PRESENTATIONPRO
  3. CHƯƠNG : CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.1. Các khái niệm cơ bản 1.1.1. Đối tượng và phương pháp của nhiệt độ 1.1.1. Phương pháp nghiên cứu: Bằng phương pháp giải tích, thực nghiệm hoặc kết hợp cả hai - Phương pháp giải tích: Ứng dụng các định luật vật lý kết hợp Ph với các biến đổi toán học để tìm ra công thức thể hiện quy luật các hiện tượng, các quá trình nhiệt động. - Phương pháp thực nghiệm: Tiến hành các thí nghiệm để xác Ph định giá trị các thông số thực nghiệm, từ đó tìm ra các quy luật và công thức thực nghiệm Presented By Presented Kỹ thuật nhi ệt Harry Mills / PRESENTATIONPRO
  4. CHƯƠNG : CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.1. Các khái niệm cơ bản 1.1.2. Hệ nhiệt động và môi trường xung quanh 1.1.2. nhi Hệ thống thiết bị nhiệt Trong thực tế gặp nhiều hệ thống thiết bị nhiệt như máy Trong lạnh, máy điều hoà nhiệt độ, các thiết bị sấy, chưng cất, thiết bị nhà máy điện…chúng thực hiện việc chuyển tải nhiệt từ vùng này đến vùng khác hoặc biến đổi nhiệt thành công. * Hệ thống thiết bị: Máy lạnh, máy điều hoà nhiệt độ tiêu tốn công để chuyển Máy tải nhiệt từ vùng có nhiệt độ thấp (buồng lạnh) đến vùng có nhiệt độ cao hơn (không khí bên ngoài). Tua bin hơi của nhà máy nhiệt điện nhận nhiệt từ nguồn nóng (có nhiệt độ cao) nhả nhiệt cho nguồn lạnh để biến đổi nhiệt năng thành cơ By năng. Presented Presented Kỹ thuật nhi ệt Harry Mills / PRESENTATIONPRO
  5. CHƯƠNG : CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.1. Các khái niệm cơ bản 1.1.2. Hệ nhiệt động và môi trường xung quanh 1.1.2. nhi Định nghĩa: - Hệ nhiệt động là vật hay hệ vật được tách ra để nghiên cứu tính chất nhiệt động của chúng. Tất cả các vật còn lại ngoài hệ nhiệt động gọi là môi trường xung quanh. Ranh giới giữa hệ nhiệt động và môi trường có thể là vật thật, ranh giới thật nhưng cũng có thể là bề mặt tưởng tượng. Có rất nhiều loại hệ nhiệt động, tuỳ theo tiêu chuẩn phân loại khác nhau. Presented By Presented Kỹ thuật nhi ệt Harry Mills / PRESENTATIONPRO
  6. CHƯƠNG : CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.1. Các khái niệm cơ bản 1.1.2. Hệ nhiệt động và môi trường xung quanh 1.1.2. nhi Phân loại hệ nhiệt động - Hệ kín và hệ hở: + Hệ kín là hệ chỉ trao đổi năng lượng nhưng không có trao đổi chất với môi trường xung quanh. + Hệ hở là hệ có trao đổi chất với môi trường xung quanh Ví dụ: Ở tủ lạnh, máy điều hoà nhiệt độ thì lượng môi chất (ga làm lạnh) không thay đổi, do đó nó là hệ kín; Ở trong động cơ xe máy, môi chất chính là lượng khí thay đổi liên tục  Hệ hở Presented By Presented Kỹ thuật nhi ệt Harry Mills / PRESENTATIONPRO
  7. CHƯƠNG : CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.1. Các khái niệm cơ bản 1.1.2. Hệ nhiệt động và môi trường xung quanh 1.1.2. nhi Phân loại hệ nhiệt động - Hệ cô lập và hệ đoạn nhiệt + Hệ cô lập là hệ không trao đổi chất, không trao đổi nhiệt và công với môi trường xung quanh. + Hệ đoạn nhiệt là hệ không trao đổi nhiệt với môi trường Trong thực tế, không có hệ hoàn toàn cô lập hoặc đoạn nhiệt, mà chỉ gần đúng với sai số có thể cho phép được Presented By Presented Kỹ thuật nhi ệt Harry Mills / PRESENTATIONPRO
  8. CHƯƠNG : CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.1. Các khái niệm cơ bản 1.1.2. Hệ nhiệt động và môi trường xung quanh 1.1.2. nhi Phân loại hệ nhiệt động - Hệ đồng nhất và hệ không đồng nhất: + Hệ đồng nhất là hệ trong đó môi chất chỉ có một pha, đồng nhất về các tính chất vật lý và hoá học trong toàn bộ thể tích. + Hệ không đồng nhất gồm nhiều pha giữa các pha tồn tại ranh giới rõ rệt các tính chất vật lý và hoá học có khác nhau giữa các pha. Presented By Presented Kỹ thuật nhi ệt Harry Mills / PRESENTATIONPRO
  9. CHƯƠNG : CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.1. Các khái niệm cơ bản 1.1.3. Chất môi giới, trạng thái và thông số trạng thái 1.1.3. Ch Chất môi giới - Để biến đổi nhiệt thành công, trong các động cơ và các thiết bị nhiệt người ta sử dụng các môi chất trung gian gọi là chất môi giới, môi chất hay chất công tác. - Trong thực tế, môi chất thường ở thể lỏng, thể hơi hoặc khí (dễ nén và giãn nở thuận lợi cho việc trao đổi công) Ví dụ: Các môi chất thường hay sử dụng là nước, không khí, sản phẩm cháy, môi chất lạnh (NH3, frêôn) Presented By Presented Kỹ thuật nhi ệt Harry Mills / PRESENTATIONPRO
  10. CHƯƠNG : CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.1. Các khái niệm cơ bản 1.1.3. Chất môi giới, trạng thái và thông số trạng thái 1.1.3. Ch Trạng thái và thông số trạng thái - Trạng thái là một tập hợp các thông số xác định các tính chất Tr nhiệt vật lý của môi chất hay hệ tại một thời điểm nào đó. Nói chung một trạng thái chỉ tồn tại ở một thời điểm nhất định. - Thông số trạng thái là các thông số xác định các tính chất nhiệt Thông vật lý của hệ hoặc môi chất tại một trạng thái nhất định. Thông số trạng thái là hàm đơn trị, có vi phân toàn phần, biến thiên các thông số trạng thái trong một quá trình nào đó chỉ phụ thuộc vào trạng thái đầu và cuối của chất môi giới mà không phụ thuộc vào diễn biến quá trình đó. Presented By Presented Kỹ thuật nhi ệt Harry Mills / PRESENTATIONPRO
  11. CHƯƠNG : CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.1. Các khái niệm cơ bản 1.1.3. Chất môi giới, trạng thái và thông số trạng thái 1.1.3. Ch Trạng thái và thông số trạng thái Trong nhiệt động thường dùng 3 thông số trạng thái có thể đo trực tiếp được: T: Nhiệt độ p: Áp suất v: Thể tích riêng (khối lượng riêng ρ) Ngoài ra, còn sử dụng: U: nội năng E: Entapi S: Entropi S: Các thông số này không đo được trực tiếp mà tính toán được Các thông qua các thông số trạng thái cơ bản. Presentedt nhiệt Presented By Kỹ thuậ Harry Mills / PRESENTATIONPRO
  12. CHƯƠNG : CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.1. Các khái niệm cơ bản 1.1.3. Chất môi giới, trạng thái và thông số trạng thái 1.1.3. Ch Thể tích riêng v : Thể tích riêng (kg/m3) V v= m3/kg G : Khối lượng vật (kg) G V : Thể tích của vật (m3 ) G1 ρ: Khối lượng ρ= = kg/m3 riêng Vv Presented By Presented Kỹ thuật nhi ệt Harry Mills / PRESENTATIONPRO
  13. CHƯƠNG : CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.1. Các khái niệm cơ bản 1.1.3. Chất môi giới, trạng thái và thông số trạng thái 1.1.3. Ch Nhiệt độ tuyệt đối Nhiệt độ là đại lượng đặc trưng cho mức độ nóng lạnh của vật. Được xác định theo công thức: T : Nhiệt độ tuyệt đối, oK m.ϖ m : Khối lượng phân tử (kg) 2 T= ϖ : Vận tốc chuyển động tịnh tiến 3.k trung bình của các phân tử, m/s k: Hằng số Boltzman, k=1,3805.10-23 (J/độ) Presented By Presented Kỹ thuật nhi ệt Harry Mills / PRESENTATIONPRO
  14. CHƯƠNG : CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.1. Các khái niệm cơ bản 1.1.3. Chất môi giới, trạng thái và thông số trạng thái 1.1.3. Ch Nhiệt độ tuyệt đối Thang đo nhiệt độ Trong hệ thống SI thường dùng hai thang đo nhiệt độ: - Thang nhiệt độ bách phân: Nhiệt độ kí hiệu bằng chữ t, đơn vị đo là độ Censius (0C) - Thang đo tuyệt đối: Nhiệt độ kí hiệu bằng chữ T, đơn vị đo là độ Kenvin (oK) Mối quan hệ giữa nhiệt độ tuyệt đối và nhiệt độ bách phân: T = t + 273,15 Presented By Presented Kỹ thuật nhi ệt Harry Mills / PRESENTATIONPRO
  15. CHƯƠNG : CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.1. Các khái niệm cơ bản 1.1.3. Chất môi giới, trạng thái và thông số trạng thái 1.1.3. Ch Áp suất Áp suất có giá trị bằng lực tác động vuông góc lên một đơn vị diện Áp tích bề mặt tiếp xúc. Ký hiệu là p, đơn vị là N/m2 (Pa) F: Lực tác động vuông góc lên bề mặt, N S : Diện tích bề mặt chịu tác động, m2 Presented By Presented Kỹ thuật nhi ệt Harry Mills / PRESENTATIONPRO
  16. CHƯƠNG : CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.1. Các khái niệm cơ bản 1.1.3. Chất môi giới, trạng thái và thông số trạng thái 1.1.3. Ch Áp suất Theo thuyết động học phân tử, áp suất của chất khí tỷ lệ với Theo động năng chuyển động tịnh tiến trung bình của các phân tử và số các phân tử khí trong một đơn vị thể tích: n : Số phần tử chất khí trong một đơn vị thể 2 tích m.ϖ α: Hệ số tỉ lệ phụ thuộc vào kích thước các p = α .n. phân tử và lực tương tác giữa chúng 3 ϖ : Vận tốc chuyển động tịnh tiến trung bình của các phân tử, m/s m: Khối lượng phân tử Presented By Presented By Kỹ thuật nhi ệt Harry Mills / PRESENTATIONPRO
  17. CHƯƠNG : CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.1. Các khái niệm cơ bản 1.1.3. Chất môi giới, trạng thái và thông số trạng thái 1.1.3. Ch Áp suất - Đơn vị đo áp suất: Sử dụng nhiều đơn vị đo áp suất khác nhau: 1 bar = 105 N/m2 , 1 at = 9,81.104N/m2 = 735,5mmHg = 1kG/cm2 - Các loại áp suất và dụng cụ đo áp suất: Các + Áp suất tuyệt đối: là áp suất của môi chất so với chân không tuyệt đối, nó là thông số trạng thái. Thường được đo gián tiếp qua áp suất khí trời B và phần dư áp suất tuyệt đối so với áp suất khí trời Presented By Presented Kỹ thuật nhi ệt Harry Mills / PRESENTATIONPRO
  18. CHƯƠNG : CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.1. Các khái niệm cơ bản 1.1.3. Chất môi giới, trạng thái và thông số trạng thái 1.1.3. Ch Áp suất - Khi áp suất tuyệt đối của môi chất lớn hơn áp suất khí quyển thì Khi hiệu giữa áp suất tuyệt đối và áp suất khí trời là áp suất dư pd. Áp Áp suất dư được đo: pd = p - B su - Khi áp suất tuyệt đối của môi chất nhỏ hơn áp suất khí trời thì áp hiệu áp suất khí trời B và áp suất tuyệt đối là độ chân không pck. Độ chân không được đo bằng chân không kế: pck = B - p chân ck Presented By Presented Kỹ thuật nhi ệt Harry Mills / PRESENTATIONPRO
  19. CHƯƠNG : CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.1. Các khái niệm cơ bản 1.1.3. Chất môi giới, trạng thái và thông số trạng thái 1.1.3. Ch Áp suất Quan hệ giữa các loại áp suất Quan Presented By Presented Kỹ thuật nhi ệt Harry Mills / PRESENTATIONPRO
  20. CHƯƠNG : CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.1. Các khái niệm cơ bản 1.1.3. Chất môi giới, trạng thái và thông số trạng thái 1.1.3. Ch Nội năng Nội năng là tổng năng lượng bên trong nội bộ vật chất, bao gồm: hoá năng, năng lượng nguyên tử và nội nhiệt năng. Thực tế khi nghiên cứu các chất khí không có phản ứng hoá học và phản ứng hạt nhân nên chí có nội nhiệt năng thay đổi. Trong nhiệt động học nội năng chính là nội nhiệt năng Nội năng bao gồm hai thành phần: nội động năng và nội thế năng. Nội động năng là động năng cuat chuyển động tịnh tiến, chuyển động quay, dao động của các phân tử, nguyên tử; còn nội thế năng là thế năng tương tác giữa các phần tử Presented By Presented Kỹ thuật nhi ệt Harry Mills / PRESENTATIONPRO

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản