Bài giảng Nhiệt động lực học: Chương 5.2 - TS. Hà Anh Tùng

Bài giảng Nhiệt động lực học: Chương 5.2 cung cấp cho người học những kiến thức như: Các quá trình nhiệt động cơ bản của Chất thuần khiết. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chương 5 (Phần 2):

5.4 Các quá trình nhiệt động cơ bản của CTK

1 Quá trình đẳng tích: v = const

2 Quá trình đẳng áp: p = const

3 Quá trình đẳng nhiệt: T = const

4 Quá trình đoạn nhiệt: q = 0

5.4 Các quá trình nhiệt động cơ bản của CTK

* Chú ý: CTK (ví dụ nước) ở trạng thái hơi là khí thực Æ không thể dùng

pt Khí lý tưởng

Bảng nước chưa sôi và hơi quá nhiệt

Bảng hơi nước bão hòa ẩm

HOẶC

Bảng hơi

nước bão

hòa ẩm

Trạng thái

- Lỏng chưa sôi

- Hơi bão hòa ẩm

- Hơi quá nhiệt

hay hay

Các thông số trạng thái: p, T, v, i, s

Bước 2: + Định luật Nhiệt động 1 Dựa vào đặc tính quá trình Nhiệt Q Công Wtham gia và Bước 1: xác định các thông số trạng thái của quá trình: dùng BẢNG

1 Quá trình đẳng tích: v = const

T

s

x = 1

x =

0 x 1

2

1

p1

p2

v = const

p

v

x = 1

x =

0

x

1

2

1

p1

v = const

i

s

1

2

p1

p2

x 1

¾ Nội năng: Δ u = u2 − u1 = ( i2 − p2v2 ) ( − i1 − p1v1)

1

0

pdv w

¾ Nhiệt lượng tham gia trong quá trình: q = Δ u + w = Δ u

2 Quá trình đẳng áp: p = const

p

v

x = 1

x =

0

x

1

2 1

p = const

T

s

x = 1

x =

0 x 1

2 1

p = const

i

s

1

2

x 1

i2

¾ Nội năng: Δ u = u2 − u1 = ( i2 − p2v2 ) ( − i1 − p1v1)

1

1

2 v v

p pdv

w

¾ Nhiệt lượng tham gia trong quá trình: q = Δ u + w = i − i

3 Quá trình đẳng nhiệt: T = const

p

v

x = 1

x =

0

x

1

2 1

T = const

T

s

x = 1

x = 0

x 1

2

1 p1 p2

T = const

i

s

1

2

x 1

i2

p2

¾ Nội năng: Δ u = u2 − u1 = ( i2 − p2v2 ) ( − i1 − p1v1)

¾ Nhiệt lượng tham gia trong quá trình: q = T ( s2 − s1)

¾ Công của quá trình: w = q − Δ u

4 Quá trình đoạn nhiệt: q = 0

p

v

x = 1

x =

1

2

1

p2

p1

T

s

x = 1

x =

0 x

1

2

1

p1

s

1

2

x

1

p1

p2

¾ Nhiệt lượng tham gia trong quá trình: q = 0

¾ Công của quá trình: w = q − Δ u = − Δ u

¾ Nội năng: Δ u = u2 − u1 = ( i2 − p2v2 ) ( − i1 − p1v1)

¾ Công kỹ thuật của quá trình: wKT = − Δ i = i1 − i2

Vd 5.1:

p1= 30 bar

i1= 1500 kJ/kg

250 kg hơi nước

Đẳng áp T2= 400oC Hỏi

?

Q

- Trạng thái nước đầu

và cuối ?

Giải: p1 = 30 bar Æ bảng hơi bão hòa theo áp suất (Bảng 2)

Æ nhiệt độ sôi Ts = 233.83oC ; i’ = 1008.3 kJ/kg ; i” = 2804 kJ/kg

- Trạng thái 2: p2 = p1 = 30 bar ; T2 > Ts = 233.83oC Æ Hơi quá nhiệt

- Quá trình ĐẲNG ÁP Æ Q = Gq = G(i2 − i1)= 250(3229 −1500) = 432250 kJ

p2 = 30 bar

T2 = 400oC i2 = 3229 kJ/kg

Vd 5.2:

p1= 80 bar

t1= 600oC

hơi nước 1000 kg/ph Giãn nở

đoạn nhiệt p2= 0.045

Giải: Giãn nở đoạn nhiệt wKT = − Δ i ⇒ WKT = G ( i1 − i2 )

* Để tính i 1 Xác định trạng thái & thông số trạng thái tại 1

p1 = 80 bar Æ bảng hơi bão hòa theo áp suất (Bảng 2) Æ ts = 294.98oC

t1 = 600oC > ts Æ hơi nước tại 1 là hơi quá nhiệt Bảng 3 i1 = 3640 kJ/kg

s1 = 7.019 kJ/kg.K

* 1-2 là quá trình đoạn nhiệt thuận nghịch

p2 = 0.045 bar 2 là hơi bão hòa ẩm Độ khô x

Ôn tập chuẩn bị thi kiểm tra giữa HK

* 2 phần quan trọng nhất:

1/ Các quá trình nhiệt động cơ bản của khí lý tưởng

PT trạng thái của KLT & hỗn hợp KLT Định luật nhiệt động 1

2/ Các quá trình nhiệt động cơ bản của chất thuần khiết (NƯỚC) Cách xác định trạng thái & các thông số trạng thái của CTK = tra bảng