Giáo trình Nhiệt động lực học kỹ thuật - Chương 2: Định luật nhiệt động thứ nhất - Nguyễn Thị Minh Trinh
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM – TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
MÔN HỌC:
NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC KỸ THUẬT
1
CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM – TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
CHƢƠNG 2:
ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG THỨ NHẤT
2
CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM
Chƣơng 2
Công
1. CÔNG
Trong hệ thống kín
Trong hệ thống hở
Công thay đổi
thể tích
Công lưu động +
công kỹ thuật
Công không phải là
thông số trạng thái
Chú ý
3
CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM
Chƣơng 2
Công
Công thay đổi thể tích
1
p
- Khi G = 1 kg:
1
p
2
1
p1
p2
2
w p.dv
c
tt
b
1
a
p2
2
V
V
V
1
2
dV
dx
- Khi G ≠ 1 kg:
p
2
V
V
2
V
1
f
W Gpdv
tt
x1
x2
1
4
CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM
Chƣơng 2
Công
Công lưu động
- Khi G = 1 kg:
G
2
2
1
pv
w d
lđ
1
p1
v1
p2
v2
1
F1
2
F2
- Khi G ≠ 1 kg:
2
F
v
pv
W Gd
lđ
G const
1
5
CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM
Chƣơng 2
Công
Công kỹ thuật
2
p
- Khi G = 1 kg:
2
2
w vdp
kt
wkt
1
p1
1
V
2
V
V
1
- Khi G ≠ 1 kg:
2
Van thaûi
Van naïp
W Gvdp
kt
1
a
ÑCT
ÑCD
6
CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM
Chƣơng 2
Công
Quy ước dấu của công
Hệ thống sinh công: W > 0
Hệ thống nhận công: W < 0
Ví dụ:
. Khảo sát một hệ thống nhiệt
động ban đầu có p1, t1, V1.
Sau khi cho hệ thống tiến
hành một quá trình thì ta nhận
được một công là 500 kJ, …
W = 500 kJ
7
CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM
Chƣơng 2
Nhiệt lƣợng
2. NHIỆT LƢỢNG
Là lượng năng lượng đi xuyên qua bề mặt ranh
giới khi giữa chất môi giới và môi trường có sự
chênh lệch nhiệt độ.
Hệ thống nhận nhiệt: Q > 0
Quy ước dấu:
Hệ thống nhả nhiệt: Q < 0
Nhiệt lượng
không phải là
Chú ý
thông số trạng thái
8
CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM
Chƣơng 2
Nhiệt lƣợng
Xác định nhiệt lượng theo độ biến thiên entropy
q
T
Theo định nghĩa entropy:
ds
q Tds
. Nhiệt lượng trao đổi trong một quá trình hữu hạn
từ 1 đến 2 ứng với 1 kg chất môi giới:
2
q T
s2 s1
, kJ/kg
q T.ds
1
Chỉ áp dụng công thức này để tính
nhiệt lượng cho quá trình thuận nghịch
Chú ý
9
CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM
Chƣơng 2
Nhiệt lƣợng
Xác định nhiệt lượng theo nhiệt dung riêng
. Nhiệt lượng trao đổi trong một quá trình khi có
sự thay đổi nhiệt độ:
q c T2 T1
q c.dT
Trong đó: c – Nhiệt dung riêng của chất môi giới
Nhiệt dung
riêng là gì???
Làm sao xác
định đây???
10
CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM
Chƣơng 2
Nhiệt lƣợng
Nhiệt dung riêng
Là nhiệt lượng cần thiết để làm cho một đơn vị chất
môi giới biến đổi 1 độ theo một quá trình nào đó.
Có các loại nhiệt dung riêng sau:
, kJ/kgK
, kJ/kgK
. Nhiệt dung riêng khối lượng đẳng tích: cv
. Nhiệt dung riêng khối lượng đẳng áp: cp
, kJ/m3K
, kJ/m3K
. Nhiệt dung riêng thể tích đẳng tích: c’v
. Nhiệt dung riêng thể tích đẳng áp: c’p
, kJ/kmolK
, kJ/kmolK
11
. Nhiệt dung riêng kmol đẳng tích: cv
. Nhiệt dung riêng kmol đẳng áp: cp
CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM
Chƣơng 2
Nhiệt lƣợng
Nhiệt dung riêng (tt)
Quan hệ giữa các loại nhiệt dung riêng:
cp cp 22,4.cp
cv cv 22,4.cv
Bảng nhiệt dung riêng của chất khí:
kcal/kmolK
kJ/kmolK
cp
k
Khí lý tưởng
cv
cp
cv cp
cv
Khí 1 nguyên tử
Khí 2 nguyên tử
3
5
5
7
12,6 20,9 1,667
20,9 29,3 1,4
Khí 3 nguyên tử
trở lên
7
9
29,3 37,7 1,286
12
CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM
Chƣơng 2
Nhiệt lƣợng
Nhiệt dung riêng của hỗn hợp khí lý tưởng
n
c g c g c ... g c g c
, kJ/kgK
vhh
1 v1
2 v2
n vn
i vi
i1
n
, kJ/kgK
c g c g c ... g c g c
phh
1 p1
2 p2
n pn
i pi
i1
cp
cv
hh
hh
khh
13
CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM
Chƣơng 2
Định luật nhiệt động thứ nhất
3. ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG THỨ NHẤT
Đây là định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng
trong phạm vị nhiệt động.
- Khi G ≠ 1 kg:
Q U Wtt
Q I Wkt
- Khi G = 1 kg:
q u wtt
q i wkt
14
CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM
Chƣơng 2
Định luật nhiệt động thứ nhất
3. ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG THỨ NHẤT (tt)
- Viết dưới dạng vô cùng bé:
q du pdv
q di vdp
- Viết cho khí lý tưởng:
q cvdT pdv
q cpdT vdp
15
CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM – TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
Hết chƣơng 2
CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM
16
16 trang
25480
Free
Bạn đang xem tài liệu "Giáo trình Nhiệt động lực học kỹ thuật - Chương 2: Định luật nhiệt động thứ nhất - Nguyễn Thị Minh Trinh", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_nhiet_dong_luc_hoc_ky_thuat_chuong_2_dinh_luat_nhi.pdf
