thiết kế và chế tạo mô hình điều khiển máy trộn, chương 7

Chia sẻ: Dang Cay | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

165
lượt xem 46
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Các tính chất vật lý của vật liệu phụ thuộc vào nhiệt độ của chúng. Từ sự thay đổi nhiệt của một đặc trưng vật lý của vật liệu cho trước người ta luôn luôn có thể xác định một thang nhiệt độ cho phép đo nhiệt độ và đặc biệt là nhận biết sự cân bằng của hai nhiệt độ. Tuy vậy, thang nhiệt độ như thế là hoàn toàn tuỳ tiện bởi vì nó liên quan đến một tính chất đặc biệt của một vật thể đặc biệt: nó không cho phép gán cho một giá trị nhiệt...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: thiết kế và chế tạo mô hình điều khiển máy trộn, chương 7

Chương 7: THANG NHIEÄT ÑOÄ Caùc tính chaát vaät lyù cuûa vaät lieäu phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä cuûa chuùng. Töø söï thay ñoåi nhieät cuûa moät ñaëc tröng vaät lyù cuûa vaät lieäu cho tröôùc ngöôøi ta luoân luoân coù theå xaùc ñònh moät thang nhieät ñoä cho pheùp ño nhieät ñoä vaø ñaëc bieät laø nhaän bieát söï caân baèng cuûa hai nhieät ñoä. Tuy vaäy, thang nhieät ñoä nhö theá laø hoaøn toaøn tuyø tieän bôûi vì noù lieân quan ñeán moät tính chaát ñaëc bieät cuûa moät vaät theå ñaëc bieät: noù khoâng cho pheùp gaùn cho moät giaù trò nhieät ñoä moät yù nghóa vaät lyù rieâng. Chæ coù xuaát phaùt töø caùc ñònh luaät nhieät ñoäng hoïc môùi coù theå xaùc ñònh thang nhieät ñoä coù ñaëc tröng toång quaùt cho moïi tröôøng hôïp. Caùc thang nhieät ñoä tuyeät ñoái ñöôïc xaùc ñònh töông töï nhö nhau vaø döïa treân tính chaát cuûa khí lyù töôûng. Ñònh luaät Carnot neâu roõ: hieäu suaát  cuûa moät ñoäng cô nhieät thuaän nghòch hoaït ñoäng giöõa hai nguoàn (vôùi nhieät ñoä 1 vaø 2 töông öùng), trong moät thang ño baát kyø, chæ phuï thuoäc vaøo 1 vaø 2:  = F(1)/F(2). Daïng cuûa haøm F phuï thuoäc vaøo thang ño nhieät ñoä. Ngöôïc laïi, vieäc löïa choïn haøm F seõ quyeát ñònh thang ño nhieät ño.
Ñaët F() = T chuùng ta seõ xaùc ñònh T nhö laø nhieät ñoä ñoäng hoïc tuyeät ñoái vaø hieäu suaát cuûa ñoäng cô nhieät thuaän nghòch ñöôïc vieát nhö sau:  = 1- T1/ T2 (5-1) Trong ñoù T1 vaø T2 laø nhieät ñoä nhieät ñoäng hoïc cuûa hai nguoàn. Nhö ñaõ bieát, chaát khí lyù töôûng ñöôïc xaùc ñònh bôûi: - Noäi naêng U chæ phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä cuûa chaát khí. - Phöông trình ñaëc tröng lieân heä giöõa aùp suaát p, theå tích v vaø nhieät ñoä  : p.v = G() (5-2) Coù theå chöùng minh ñöôïc raèng G() = R.T Trong ñoù R laø haèng soá cuûa chaát khí lyù töôûng. Giaù trò R cuûa moät phaân töû gam cuûa chaát khí chæ phuï thuoäc vaøo ñôn vò ño nhieät ñoä. Ñeå coù theå gaùn moät giaù trò soá cho T, caàn phaûi xaùc ñònh ñôn vò cho nhieät ñoä. Muoán vaäy chæ gaùn moät giaù trò soá cho nhieät ñoä töông öùng vôùi moät hieän töôïng naøo ñoù vôùi ñieàu kieän laø hieän töôïng naøy hoaøn toaøn xaùc ñònh vaø coù tính laëp laïi. Thang nhieät ñoä nhieät ñoäng hoïc tuyeät ñoái: Thang Kelvin: ñôn vò laø K. Trong thang Kelvin naøy ngöôøi ta gaùn cho nhieät ñoä cuûa ñieåm caân baèng cuûa ba traïng thaùi nöôùc- nöôùc ñaù-hôi moät giaù trò soá baèng 273,15K.
Töø thang nhieät ñoä nhieät ñoäng hoïc tuyeät ñoái (thang Kelvin) ngöôøi ta ñaõ xaùc ñònh caùc thang môùi laø thang Celsius vaø thang Fahrenheit (baèng caùch dòch chuyeån caùc giaù trò nhieät ñoä). Thang Celsius: Trong thang ño naøy ñôn vò nhieät ñoä laø oC, moät ñoä Celsius baèng moät ñoä Kelvin .Quan heä giöõa nhieät ñoä Celsius vaø nhieät ñoä Kelvin ñöôïc xaùc ñònh bôûi bieåu thöùc : T(0C) = T(K) – 273,15 (5-3) Thang Fahrenheit: Ñôn vò nhieät ñoä laø Fahrenheit (0F) T(0C) = {T(0F) – 32}5/9 (5-4) T(0F) = 9/5 T(0C) + 32 (5-5) Trong baûng 5.1 ghi caùc giaù trò töông öùng cuûa moät soá nhieät ñoä quan troïng ôû caùc thang ño khaùc nhau: Baûng 5.1 Nhieät Ñoä Kelvin(K) Celsius(C) Fahrenheit(F) Ñieåm 0 tuyeät -459.67 0 -273.15 ñoái Hoãn hôïp nöôùc- 273.15 0 32 nöôùc ñaù Caân baèng nöôùc-nöôùc ñaù- 273.16 0.01 32.018 hôùi Nöôùc soâi 372.15 100 212
5.2NHIEÄT ÑOÄ ÑO ÑÖÔÏC VAØ NHIEÄT ÑOÄ CAÀN ÑO 5.2.1 Nhieät ñoä ño ñöôïc Nhieät ñoä ño ñöôïc (nhôø moät ñieän trôû hay moät caëp nhieät) chính baèng nhieät ñoä cuûa caûm bieán vaø kyù hieäu laø Te. Noù phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä moâi tröôøng Tx vaø söï trao ñoåi nhieät trong ñoù. Nhieäm vuï cuûa ngöôøi laøm thöïc nghieäm laø laøm theá naøo ñeå giaûm hieäu soá Tx- Te xuoáng nhoû nhaát. Coù hai bieän phaùp ñeå giaûm söï khaùc bieät giöõa Tx vaø Te: -Taêng trao ñoåi nhieät giöõa caûm bieán vaø moâi tröôøng ño. -Giaûm trao ñoåi nhieät giöõa caûm bieán vaø moâi tröôøng beân ngoaøi . 5.2.2 Ño nhieät ñoä trong loøng vaät raén Thoâng thöôøng caûm bieán ñöôïc trang bò moät lôùp voû boïc beân ngoaøi. Ñeå ño nhieät ñoä cuûa moät vaät raén baèng caûm bieán nhieät ñoä, töø beà maët cuûa vaät ngöôøi ta khoan moät loã nhoû vôùi ñöôøng kính baèng r vaø ñoä saâu baèng L. Loã naøy duøng ñeå ñöa caûm bieán vaøo saâu trong vaät raén. Ñeå taêng ñoä chính xaùc cuûa keát quaû, phaûi ñaûm baûo hai ñieàu kieän: -Chieàu saâu cuûa loã khoan phaûi baèng hoaëc lôùn hôn gaáp möôøi laàn ñöôøng kính cuûa noù (L10r). -Giaûm trôû khaùng nhieät giöõa vaät raén vaø caûm bieán baèng caùch giaûm khoaûng caùch giöõa voû caûm bieán vaø thaønh loã khoan. Khoaûng troáng giöõa voû caûm bieán vaø thaønh loã khoan phaûi ñöôïc laáp ñaày baèng moät vaät lieäu daãn nhieät toát.