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

Nhiệt động học - Chương 2

Chia sẻ: Vu Van Hiep | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:30

186
lượt xem
24
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

NHIỆT DUNG RIÊNG, CÔNG VÀ ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG - Nhiệt là hình thức thể hiện sự truyền năng lượng giữa các phân tử khi chuyển động hỗn loạn bên trong nội bộ vật chất, đó là sự truyền năng lượng khi có chuyển động vi mô. - Khi hai vật tiếp xúc với nhau thì nội năng của vật nóng hơn sẽ truyền sang vật lạnh hơn. Quá trình chuyển nội năng này gọi là quá trình truyền nhiệt. Lượng nội năng truyền được trong quá trình đó gọi là nhiệt lượng trao đổi giữa hai vật....

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Nhiệt động học - Chương 2

  1. CHƯƠNG : NHIỆT DUNG RIÊNG, CÔNG VÀ ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG 1 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 : NHIỆT DUNG RIÊNG, CÔNG VÀ ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG 1 2.1. Khái niệm nhiệt và công 2.1.1. Nhiệt lượng - Nhiệt là hình thức thể hiện sự truyền năng lượng giữa các phân tử khi chuyển động hỗn loạn bên trong nội bộ vật chất, đó là sự truyền năng lượng khi có chuyển động vi mô. - Khi hai vật tiếp xúc với nhau thì nội năng của vật nóng hơn sẽ truyền sang vật lạnh hơn. Quá trình chuyển nội năng này gọi là quá trình truyền nhiệt. Lượng nội năng truyền được trong quá trình đó gọi là nhiệt lượng trao đổi giữa hai vật. trao Ký hiệu: Quy ước: Q - Nếu tính cho G kg , J q>0 vật nhận nhiệt; q
  3. CHƯƠNG : NHIỆT DUNG RIÊNG, CÔNG VÀ ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG 1 2.1. Khái niệm nhiệt và công 2.1.2. Công - Công là đại lượng đặc trưng cho sự trao đổi năng lượng giữa môi chất với môi trường khi có chuyển động vĩ mô. - Khi thực hiện một quá trình, nếu có sự thay đổi áp suất, thể tích hoặc dịch chuyển trọng tâm khối môi chất  một phần năng lượng nhiệt chuyển hoá thành cơ năng. Lượng chuyển biến đó chính là công của quá trình. quá l - nếu tính cho 1kg, j/kg Quy ước: L - nếu tính cho G kg, J l>0 vật sinh công; q
  4. CHƯƠNG : NHIỆT DUNG RIÊNG, CÔNG VÀ ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG 1 2.1. Khái niệm nhiệt và công Công và nhiệt là những dạng tồn tại của năng lượng, chúng chỉ khác nhau: - Công là lượng năng lượng truyền tải liên quan tới chuyển động vĩ mô của hệ - Nhiệt là lượng năng lượng truyền tải liên quan đến chuyển động vi mô của các phân tử Presented By Presented Kỹ thuật nhi ệt Harry Mills / PRESENTATIONPRO
  5. CHƯƠNG : NHIỆT DUNG RIÊNG, CÔNG VÀ ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG 1 2.2. Nhiệt dung riêng 2.2.1. Định nghĩa và phân loại nhiệt dung riêng Định nghĩa - Nhiệt dung riêng của một chất là nhiệt lượng cần phải cung cấp Nhi cho một đơn vị đo lường chất đó để nhiệt độ của nó tăng lên một độ trong quá trình nào đó. - Nói chung nhiệt dung riêng phụ thuộc vào bản chất của chất khí, áp suất và nhiệt độ của chất môi giới - Thông thường có thể bỏ qua sự phụ thuộc của nhiệt dung riêng vào áp suất ở các áp suất không quá lớn. - Ký hiệu: C Presented By Presented Kỹ thuật nhi ệt Harry Mills / PRESENTATIONPRO
  6. CHƯƠNG : NHIỆT DUNG RIÊNG, CÔNG VÀ ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG 1 2.2. Nhiệt dung riêng 2.2.1. Định nghĩa và phân loại nhiệt dung riêng Phân loại nhiệt dung riêng Nhiệt dung riêng phụ thuộc vào nhiệt độ - Nhiệt dung riêng thực: là nhiệt dung riêng tại một nhiệt độ nào đó t2 dq và q = ∫ Cdt C= dt t1 - Nhiệt dung trung bình: là nhiệt dung riêng trong một khoảng nhiệt độ ∆ t=t2 – t1 t2 t2 q t2 q 1 ∫ Cdt C= = = hay C t1 t 2 − t1 Δt t1 Δt t1 Presented By Presented Kỹ thuật nhi ệt Harry Mills / PRESENTATIONPRO
  7. CHƯƠNG : NHIỆT DUNG RIÊNG, CÔNG VÀ ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG 1 2.2. Nhiệt dung riêng 2.2.1. Định nghĩa và phân loại nhiệt dung riêng Phân loại nhiệt dung riêng Theo đơn vị đo ta có các loại nhiệt dung riêng sau - Nhiệt dung riêng khối lượng: Khi đơn vị đo lượng môi chất là kg, chúng ta có nhiệt dung riêng khối lượng, c (J/kg.oK) - Nhiệt dung thể tích: Nếu đơn vị đo lượng môi chất là m3 tiêu chuẩn tiêu thì nhiệt dung riêng được gọi là nhiệt dung riêng thể tích, C’ (J/m3.oK) K) với mét khối tiêu chuẩn là mét khối ở điều kiện tiêu chuẩn - Nhiệt dung kilômol: Nếu đơn vị đo lượng môi chất là kmol, nhiệt dung riêng được gọi là nhiệt dung riêng kilômol, Cµ (J/kmol.oK) (J/kmol. Presented By Presented Kỹ thuật nhi ệt Harry Mills / PRESENTATIONPRO
  8. CHƯƠNG : NHIỆT DUNG RIÊNG, CÔNG VÀ ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG 1 2.2. Nhiệt dung riêng 2.2.1. Định nghĩa và phân loại nhiệt dung riêng Phân loại nhiệt dung riêng Theo đơn vị đo ta có các loại nhiệt dung riêng sau - Mối quan hệ giữa các loại nhiệt dung riêng: Cµ C = C '.vtc = µ Trong đó: vttc - Thể tích riêng của môi chất ở điều kiện tiêu c Th chuẩn Presented By Presented Kỹ thuật nhi ệt Harry Mills / PRESENTATIONPRO
  9. CHƯƠNG : NHIỆT DUNG RIÊNG, CÔNG VÀ ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG 1 2.2. Nhiệt dung riêng 2.2.1. Định nghĩa và phân loại nhiệt dung riêng Phân loại nhiệt dung riêng Theo quá trình nhận nhiệt của môi chất - Nhiệt dung riêng đẳng áp: Khi quá trình nhận nhiệt xảy ra ở áp suất không đổi ta có nhiệt dung riêng đẳng áp Cp - Nhiệt dung riêng đẳng tích: Khi quá trình nhận nhiệt xảy ra ở thể tích không đổi ta có nhiệt dung riêng đẳng tích Cv Presented By Presented Kỹ thuật nhi ệt Harry Mills / PRESENTATIONPRO
  10. CHƯƠNG : NHIỆT DUNG RIÊNG, CÔNG VÀ ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG 1 2.2. Nhiệt dung riêng 2.2.1. Định nghĩa và phân loại nhiệt dung riêng Phân loại nhiệt dung riêng Theo quá trình nhận nhiệt của môi chất - Đối với khí lý tưởng: Quan hệ giữa nhiệt dung riêng đẳng áp và nhiệt dung riêng đẳng tích được biểu thị bằng công thức Mayer: Cp C p − Cv = R =k Cv R- Hằng số chất khí k - Số mũ đoạn nhiệt Presented By Presented Kỹ thuật nhi ệt Harry Mills / PRESENTATIONPRO
  11. CHƯƠNG : NHIỆT DUNG RIÊNG, CÔNG VÀ ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG 1 2.2. Nhiệt dung riêng 2.2.1. Định nghĩa và phân loại nhiệt dung riêng Phân loại nhiệt dung riêng Theo quá trình nhận nhiệt của môi chất - Với các khí thực trị số k phụ thuộc vào bản chất và nhiệt độ của chất khí. Với khí lý tưởng, trị số k phụ thuộc vào bản chất (cấu tạo phân tử) của chất khí R R Cv = Cp = k k −1 k −1 Presented By Presented Kỹ thuật nhi ệt Harry Mills / PRESENTATIONPRO
  12. CHƯƠNG : NHIỆT DUNG RIÊNG, CÔNG VÀ ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG 1 2.2. Nhiệt dung riêng 2.2.2. Nhiệt dung riêng phụ thuộc vào nhiệt độ Đối với khí lý tưởng nhiệt dung riêng không phụ thuộc vào nhiệt độ mà chỉ phụ thuộc vào bản chất của chất khí. Ta có thể tích nhiệt dung riêng các chất như sau: Presented By Presented Kỹ thuật nhi ệt Harry Mills / PRESENTATIONPRO
  13. CHƯƠNG : NHIỆT DUNG RIÊNG, CÔNG VÀ ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG 1 2.2. Nhiệt dung riêng 2.2.2. Nhiệt dung riêng phụ thuộc vào nhiệt độ Với khí thực, nhiệt dung riêng phụ thuộc vào nhiệt độ. Nhiệt dung riêng trung bình được xác định bằng công thức t 2 1 t2 t t1 12 ∫ Cdt = ∆t ( ∫ Cdt − ∫ Cdt ) = C t1 ∆t t1 0 0 1 t1  t2 t2 =  t 2 .C − t1.C  C t 1 ∆t  0 0   t2 t1 Là nhiệt dung riêng trung bình trong khoảng nhiệt độ C &C 0 từ 0 ÷ t1 và 0 ÷ t2 được xác định trong các bảng 0 Presented By Presented Kỹ thuật nhi ệt Harry Mills / PRESENTATIONPRO
  14. CHƯƠNG : NHIỆT DUNG RIÊNG, CÔNG VÀ ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG 1 2.2. Nhiệt dung riêng 2.2.3. Tính nhiệt lượng theo nhiệt dung riêng Từ biểu thức tính nhiệt dung riêng ta có công thức xác định nhiệt lượng như sau: t2 dq = c.dt hay q = ∫ C(t)dt t1 Presented By Presented Kỹ thuật nhi ệt Harry Mills / PRESENTATIONPRO
  15. CHƯƠNG : NHIỆT DUNG RIÊNG, CÔNG VÀ ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG 1 2.2. Nhiệt dung riêng 2.2.3. Tính nhiệt lượng theo nhiệt dung riêng Presented By Presented Kỹ thuật nhi ệt Harry Mills / PRESENTATIONPRO
  16. CHƯƠNG : NHIỆT DUNG RIÊNG, CÔNG VÀ ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG 1 2.2. Nhiệt dung riêng 2.2.3. Tính nhiệt lượng theo nhiệt dung riêng - Quá trình đẳng áp: Q = G.C p (t 2 − t1 ) - Quá trình đẳng tích: Q = G.Cv (t 2 − t1 ) Presented By Presented Kỹ thuật nhi ệt Harry Mills / PRESENTATIONPRO
  17. CHƯƠNG : NHIỆT DUNG RIÊNG, CÔNG VÀ ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG 1 2.3. Các loại công 2.3.1 Công thay đổi thể tích - Khái niệm: Công thay đổi thể tích là công do môi chất sinh ra khi thay đổi thể tích. Giả sử có 1kg chất khí ở áp suất p, thể tích v. Khi chất khí giãn nở thể tích tăng lên một lượng dv, bề mặt biên khối khí dịch chuyển một đoạn dx. Gọi S là diện tích bề mặt của khối khí ta có: dl = F .dx = p.S .dx Do dx rất bé nên: dv = S .dx Presented By Presented Kỹ thuật nhi ệt Harry Mills / PRESENTATIONPRO
  18. CHƯƠNG : NHIỆT DUNG RIÊNG, CÔNG VÀ ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG 1 2.3. Các loại công 2.3.1 Công thay đổi thể tích dl = p.dv Đối với quá trình 1-2: v2 ∫ pdv l= = diện tích (1,2,v2, v1, 1) v1 - Khi giãn nở nhiệt công thay đổi thể tích là dương, Khi nén là công âm Từ đồ thị ta thấy công thay đổi thể tích không những phụ thuộc vào trạng thái đầu và cuối quá trình mà còn phụ thuresented By n biến quá trình ộc diễ Presented P Kỹ thuật nhiệt 12, nó là hàm trạng thái Harry Mills / PRESENTATIONPRO
  19. CHƯƠNG : NHIỆT DUNG RIÊNG, CÔNG VÀ ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG 1 2.3. Các loại công 2.3.2 Công kỹ thuật Khái niệm: Công kỹ thuật là công do môi chất thực hiện khi thay đổi áp suất, lkt (j/kg) hay Lkt (J) dlkt = −v.dp - Quá trình phân tố - Quá trình thay đổi trạng thái 1-2 p2 lkt = ∫ − vdp= diện tích (1,2,p2, p1, 1) p1 Công kỹ thuật dương khi áp suất giảm (p2p1) Quá trình 1-2 là một hàm trạng thái Presented By Presented Kỹ thuật nhi ệt Harry Mills / PRESENTATIONPRO
  20. CHƯƠNG : NHIỆT DUNG RIÊNG, CÔNG VÀ ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG 1 2.3. Các loại công 2.3.3. Công lưu động (năng lượng đẩy) Khái niệm: Đối với hệ thống hở môi chất bắt buộc phải thay đổi vị trí nên cần tiêu hao một công gọi là công lưu động. Giá trị công lưu động được xác định: dlld = d ( pv) Công lưu động là một thông số trạng thái d ( pv) = pdv + vdp pdv = d ( pv) − vdp = dlld + dlkt Công giãn nở bằng tổng công kỹ thuật cộng với công lưu động Presented By Presented Kỹ thuật nhi ệt Harry Mills / PRESENTATIONPRO
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2