Phần 1. Nhiệt động kỹ thuật

Chia sẻ: Ha Tuananh | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:36

Thêm vào BST

Báo xấu

176
lượt xem 48
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Hệ thống nhiệt động là tập hợp các đối tượng được tách ra để nghiên cứu về tính chất nhiệt động của chúng, phần còn lại gọi là môi trường.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Phần 1. Nhiệt động kỹ thuật

MỞ ĐẦU 1. Vị trí môn học và đối tượng nghiên cứu  Môn học thuộc khối kiến thức cơ sở  Sinh viên khối kỹ thuật
2. Nội dung môn học Phần 1. Nhiệt động kỹ thuật  Chuyển hóa nhiệt năng  Thiết bị nhiệt
Phần 2. Cơ sở truyền nhiệt  Quy luật truyền nhiệt  Thiết bị trao đổi nhiệt
Phần 1. Nhiệt động kỹ thuật  Chương 1. Một số khái niệm cơ bản  Chương 2. Định luật nhiệt động 1  Chương 3. Định luật nhiệt động 2  Chương 4. Chu trình nhiệt động
Chương I. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VÀ TRẠNG THÁI VẬT CHẤT Ở THỂ KHÍ I.1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN I.1.1. Thiết bị nhiệt Chức năng của nó là biến nhiệt năng thành các dạng năng lượng khác: cơ năng, điện năng… hoặc truyền tải nhiệt giữa các vùng có nhiệt độ khác nhau.
I.1.2. Phân loại I.1.2.1. Động cơ nhiệt Nhận nhiệt Q1 từ nơi có nhiệt độ cao, biến nhiệt thành công L, phần còn lại thải ra nguồn có nhiệt độ thấp hơn Q2 Q1 = L + Q 2
I.1.2.2. Máy lạnh, bơm nhiệt Phòng ấm (Td: 30 0C) Q1 = L + Q2 L Q2 Môi trường ( Td: 5 0C) Q1 = L + Q2 L Q2 Kho lạnh (Td: - 30 0C) Nguyên lý và chức năng của thiết bị lạnh và bơm nhiệt Q 2 + L = Q1 I.1.2.3. Nhóm các thiết bị khác
I.1.3. Khái niệm về môi chất (chất môi giới) Để truyền tải, trao đổi, chuyển hoá nhiệt năng ngoài hệ thống thiết bị nhất thiết phải có một chất trung gian gọi là chất môi giới hay môi chất. I.1.4. Nguồn nhiệt Nguồn nhiệt là các đối tượng trao đổi nhiệt trực tiếp với chất môi giới. Nguồn có nhiệt độ thấp gọi là nguồn lạnh; nguồn có nhiệt độ cao hơn gọi là nguồn nóng.
I.1.5. Hệ thống nhiệt động Hệ thống nhiệt động là tập hợp các đối tượng được tách ra để nghiên cứu về tính chất nhiệt động của chúng, phần còn lại gọi là môi trường. - Hệ thống kín - Hệ thống hở - Hệ thống đoạn nhiệt - Hệ thống cô lập
I.2. THÔNG SỐ TRẠNG THÁI CỦA MÔI CHẤT I.2.1. Định nghĩa thông số trạng thái Ở một trạng thái nhất định môi chất có những thông số vật lý có trị số hoàn toàn xác định. Các thông số này là hàm đơn trị của trạng thái; độ biến thiên của chúng chỉ phụ thuộc vào trạng thái đầu và trạng thái cuối mà không phụ thuộc vào tính chất quá trình. Các thông số đó được gọi là các thông số trạng thái của môi chất.
∆Φ1 Trạng thái cuối ∆Φ2 Trạng thái đầu ∆Φ3 ∆Φ= ∆Φ1 =∆Φ2= ∆Φ3 =Φcuối- Φđầu
I.2.2. Các TSTT của môi chất a. Nhiệt độ  Khái niệm - Đặc trưng cho tính nóng lạnh của vật - Đặc trưng cho tốc độ chuyển động của các phân tử: mϖ 2 T= 3k  Thang đo nhiệt độ
Thang đo nhiệt độ bách phân (Cencius):oC Chọn chất để xây dựng thang đo: Nhà bác học Cellcious đã chọn nước nguyên chất ở áp suất tiêu chuẩn (p = 760 mm Hg). Ở trạng thái băng tan của nước nguyên chất, người ta ấn định là 00C Ở trạng thái nước sôi, ấn định là 1000C. Trong khoảng (0÷ 100) ta chia làm 100 phần bằng nhau mỗi phần là 10C Sau khi đã có thang đo người ta mới chế tạo các loại nhiệt kế để đo nhiệt độ.
 Thang đo nhiệt độ tuyệt đối (Kelvil):oK Cơ sở để xây dựng thang đo: dựa vào mối quan hệ giữa nhiệt độ và tốc độ chuyển động trung bình của nguyên tử, phân tử vật chất. mϖ 2 T= 3k k - hằng số Bonzman; k = 1,3805.10-23 (J/độ)
Quan hệ giữa thang đo bách phân và Kelvin: để xây dựng mối quan hệ giữa hai thang đo người ta chọn một trạng thái làm mốc đó là trạng thái băng tan. Ở trạng thái này t = 00C và T = 2730K. Vì 10C và 10K có độ lớn như nhau cho nên ta có thể biểu diễn -273 C o 0C o tC o toC 0oK 273oK ToK ToK ToK= toC + 273
 Faranhiet(oF), Rankine(oR) - Độ lớn 10F bằng độ lớn 10R bằng 5/9 độ lớn của 10C và bằng 5/9 độ lớn 10K - Ở trạng thái nước đá đang tan: t = 00C, T = 2730K, T = 320F = 4620R ( 5 o ) 5 o t C = T K − 273 = t F − 32 = T R − 273 o o 9 9  Cách đo nhiệt độ
b. Áp suất chất khí  Khái niệm áp suất F  N  p = ;  S  m2    Hệ thống đơn vị đo Hệ thống Pascal(Pa) 1Pa=1N/m2; 1kPa=103Pa; 1MPa=106Pa
Hệ thống bar 1Bar=105Pa  Hệ thống atmosphere (at) 1at=0,981Bar 1kG/cm2=1(at)  Hệ thống mmH2O, mmHg(Tor)
 Quan hệ giữa các hệ thống đơn vị đo N 1 1 1 1 2  = 1Pa = 10 −5 Bar = .10 −5 (at ) = mmH 2 O = mmHg m  0,981 9,81 133,32
Cách đo áp suất - Trường hợp áp suất thực (tuyệt đối) p lớn hơn áp suất khí quyển: pt p pkq Nếu p>pkq thì p=pt + pkq