Chuong 2 định luật nhiệt động thứ nhất

MÔN HỌC:NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC KỸ THUẬT ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM – TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA... CHƯƠNG 2:ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG THỨ NHẤT ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM – TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA... CÔN

MÔN HỌC:

NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC KỸ THUẬT

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM – TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CHƯƠNG 2:

ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG THỨ NHẤT

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM – TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Chương 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

Công thay đổi thể tích

dV

dx

p

f

x

V

2 1

V

p2

p1

V1

2

p

1

p

p

1

2

V V

2 a

1

tt p dv w

- Khi G = 1 kg:



 2

1

tt G pdv W

- Khi G ≠ 1 kg:

Chương 2 Công

Công lưu động

1

p1

G

v1 F1 vp22 F22

const v

F

G   

- Khi G = 1 kg:

 



 2

1

đ

w

- Khi G ≠ 1 kg:

 



 2

1

đ

W

Chương 2 Cơng

Cơng kỹ thuật

- Khi G = 1 kg:

p vd w

2

1

- Khi G ≠ 1 kg:





1

W

Van nạp Van thải

ĐCT a

2

V

1

p

wkt

p2 2

ĐCD

1

V V 1

Chương 2 Công

Quy ước dấu của công

 Hệ thống sinh công: W > 0

 Hệ thống nhận công: W < 0

W =

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, …

500 kJ

2 NHIỆT LƢỢNG

 Là lượng năng lượng đi xuyên qua bề mặt ranh

giới khi giữa chất môi giới và môi trường có sự

Nhiệt lượng

không phải là thông số trạng thái

Chú ý

 Hệ thống nhận nhiệt: Q > 0

 Hệ thống nhả nhiệt: Q < 0

Quy ước dấu:

Xác định nhiệt lượng theo độ biến thiên entropy

Theo định nghĩa entropy:

T

q

từ 1 đến 2 ứng với 1 kg chất môi giới:



 2

1

ds T

q q  T  s2  s1 , kJ/kg

Chỉ áp dụng công thức này để tính nhiệt lượng cho quá trình thuận nghịch Chú ý

Chương 2 Nhiệt lượng

Xác định nhiệt lượng theo nhiệt dung riêng

Trong đó: c – Nhiệt dung riêng của chất môi giới

Nhiệt dung riêng là gì???

Làm sao xác định đây???

sự thay đổi nhiệt độ:

dT c

 q  c  T2  T1

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:

 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

, kJ/kgK , kJ/kgK

, kJ/kmolK , kJ/m3K , kJ/m3K

Chương 2 Nhiệt lượng

Nhiệt dung riêng (tt)

Quan hệ giữa các loại nhiệt dung riêng:

v v

c     cp   cp  22 , 4 . c p

v

p

c

c

k 

1,286

37,7 29,3

9 7

Khí 3 nguyên tử

trở lên

1,4

29,3 20,9

7 5

Khí 2 nguyên tử

1,667

20,9 12,6

5 3

Khí 1 nguyên tử

cp

cv

cp

cv

kJ/kmolK

kcal/kmolK

Khí lý tưởng

Bảng nhiệt dung riêng của chất khí:

Chương 2 Nhiệt lượng

Nhiệt dung riêng của hỗn hợp khí lý tưởng

i n

2 1

n

1 i

i v

n v

2 v

1













i n

2 1

n

1 i

i p

n p

2 p

1













, kJ/kgK

, kJ/kgK

hh

v

p hh

c c

Chương 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:

kt

tt

W I

Q

W U

Q













- Khi G = 1 kg:

kt

tt

w i

q

w u

q













Chương 2 Định luật nhiệt động thứ nhất

3 ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG THỨ NHẤT (tt)

- Viết dưới dạng vô cùng bé:

vdp di

q

pdv du

q













- Viết cho khí lý tưởng:

vdp dT

c q

pdv dT

c q

p

v













Hết chương 2

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM – TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA