Giáo trình Nhiệt động lực học kĩ thuật - Chương 2: Định luật nhiệt động thứ nhất - Nguyễn Thị Minh Trinh

g thay đổi thể tích dV dx p f x V 2 1 V 1 x 2 1 V2 p 2 p 1 V 1 2 p 1 p p 1 2V V 2 a b c  2 1 tt dv.pw - Khi G = 1 kg:  2 1 tt pdvGW - Khi G ≠ 1 kg: Chƣơng 2 Cơng CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM 5Chƣơng 2 Cơng Cơng lưu động 1 2  1 p 1 G v 1 F1  2 p 2 v 2 F2 const v F G    - Khi G = 1 kg:   2 1 đl pvdw - Khi G ≠ 1 kg:   2 1 đl pvdGW CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM 6Chƣơng 2 Cơng Cơng kỹ thuật - Khi G = 1 kg: pvdw 2 1 kt  - Khi G ≠ 1 kg:  2 1 kt vdpGW Van nạp Van thải ĐCT a 2 V 1 p w kt p 2 2 ĐCD 1 V V 1 CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM 7Chƣơng 2 Cơng Quy ước dấu của cơng  Hệ thống sinh cơng: W > 0  Hệ thống nhận cơng: W < 0 W = Ví dụ:  Khảo sát một hệ thống nhiệt động ban đầu cĩ p1, t1, V1. Sau khi cho hệ thống tiến hành một quá trình thì ta nhận được một cơng là 500 kJ, 500 kJ CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM 82. NHIỆT LƢỢNG  Là lượng năng lượng đi xuyên qua bề mặt ranh giới khi giữa chất mơi giới và mơi trường cĩ sự chênh lệch nhiệt độ. Chƣơng 2 Nhiệt lƣợng Nhiệt lượng khơng phải là thơng số trạng thái Chú ý  Hệ thống nhận nhiệt: Q > 0  Hệ thống nhả nhiệt: Q < 0 Quy ước dấu: CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM 9Xác định nhiệt lượng theo độ biến thiên entropy Chƣơng 2 Nhiệt lƣợng Theo định nghĩa entropy: T q ds   Tdsq   Nhiệt lượng trao đổi trong một quá trình hữu hạn từ 1 đến 2 ứng với 1 kg chất mơi giới:  2 1 ds.Tq  12 ssTq  , kJ/kg Chỉ áp dụng cơng thức này để tính nhiệt lượng cho quá trình thuận nghịchChú ý CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM 10 Chƣơng 2 Nhiệt lƣợng Xác định nhiệt lượng theo nhiệt dung riêng Trong đĩ: c – Nhiệt dung riêng của chất mơi giới Nhiệt dung riêng là gì??? Làm sao xác định đây???  Nhiệt lượng trao đổi trong một quá trình khi cĩ sự thay đổi nhiệt độ: dT.cq   12 TTcq  CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM 11 Nhiệt dung riêng  Là nhiệt lượng cần thiết để làm cho một đơn vị chất mơi giới biến đổi 1 độ theo một quá trình nào đĩ. Chƣơng 2 Nhiệt lƣợng  Cĩ các loại nhiệt dung riêng sau:  Nhiệt dung riêng khối lượng đẳng tích: cv  Nhiệt dung riêng khối lượng đẳng áp: cp  Nhiệt dung riêng thể tích đẳng tích: c’v  Nhiệt dung riêng thể tích đẳng áp: c’p  Nhiệt dung riêng kmol đẳng tích: cv  Nhiệt dung riêng kmol đẳng áp: cp , kJ/kgK , kJ/kgK , kJ/kmolK , kJ/m3K , kJ/m3K , kJ/kmolK CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM 12 Chƣơng 2 Nhiệt lƣợng Nhiệt dung riêng (tt) Quan hệ giữa các loại nhiệt dung riêng: vvv c.4,22cc  ppp c.4,22cc  v p c c k  1,28637,729,397 Khí 3 nguyên tử trở lên 1,429,320,975Khí 2 nguyên tử 1,66720,912,653Khí 1 nguyên tử cpcvcpcv kJ/kmolKkcal/kmolK Khí lý tưởng Bảng nhiệt dung riêng của chất khí: CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM 13 Chƣơng 2 Nhiệt lƣợng Nhiệt dung riêng của hỗn hợp khí lý tưởng in21hh v n 1i ivnv2v1v cgcg...cgcgc    in21hh p n 1i ipnp2p1p cgcg...cgcgc    , kJ/kgK , kJ/kgK hh hh v p hh c c k  CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM 14 Chƣơng 2 Định luật nhiệt động thứ nhất 3. ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG THỨ NHẤT  Đây là định luật bảo tồn và chuyển hĩa năng lượng trong phạm vị nhiệt động. - Khi G ≠ 1 kg: kt tt WIQ WUQ   - Khi G = 1 kg: kt tt wiq wuq   CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM 15 Chƣơng 2 Định luật nhiệt động thứ nhất 3. ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG THỨ NHẤT (tt) - Viết dưới dạng vơ cùng bé: vdpdiq pdvduq   - Viết cho khí lý tưởng: vdpdTcq pdvdTcq p v   CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM 16 Hết chƣơng 2 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM – TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM