Chương 1: Khái niệm cơ bản về nhiệt động lực học potx

Chương 1
Khái niệm cơ bản về nhiệt động lực học
1.1 Khái niệm về nhiệt động lực học và các ứng dụng
 Lĩnh vực nghiên cứu:
Môn học nghiên cứu sự chuyển hóa năng lượng chủ
yếu giữa nhiệt lượng và công xoay quanh đại lượng
vật lý trung tâm là nhiệt độ
 Đối tượng nghiên cứu:
Đó là sự biến đổi trạng thái của các chất làm việc
trong hệ thống
 Mục đích:
Xác định được giá trị trao đổi của nhiệt lượng và công
(và các đại lượng khác) trong một quá trình
 Nền tảng của môn học:
• Định luật nhiệt động thứ hai
• Định luật nhiệt động thứ nhất
1.2 Hệ thống nhiệt động
• Hệ thống nhiệt động:
• Môi trường:
• Bề mặt ranh giới:
1.2.1 Hệ kín
1.2.2 Hệ hở
1.2.3 Hệ đoạn nhiệt
1.2.4 Hệ cô lập
1.3 Nguồn nhiệt
1.4 Chất môi giới
1.5 Trạng thái và trạng thái cân bằng
1.6 Quá trình và chu trình
1.7 Đơn vị đo lường

1.8 Thông số trạng thái
1.8.1 Nhiệt độ
 Khái niệm
- Đặc trưng cho tính nóng lạnh của vật
- Đặc trưng cho tốc độ chuyển động của các phân tử
 Thang đo nhiệt độ bách phân (Cencius):
o
C
 Thang đo nhiệt độ
-Trạng thái nước đá đang tan ở p=760mmHg: 0
o
C
-Trạng thái nước sôi ở p=760mmHg: 100
o
C
Chia thang đo ra 100 phần bằng nhau thì tương ứng với
1/100 = 1
o
C
 Thang đo nhiệt độ tuyệt đối (Kelvil):
o
K
2
m
T
3k


 Faranhiet(
o

F
)
, Rankine(
o
R)
- Độ lớn 1
0
F bằng độ lớn 1
0
R bằng 5/9 độ lớn của 1
0
C
và bằng 5/9 độ lớn 1
0
K
 
o o o o
5 5
t C = T K - 273 = t F-32 = T R -273
9 9
- Ở trạng thái nước đá đang tan:
t = 0
0
C, T = 273
0
K, T = 32
0
F = 462
0
R





   
 
 
   
32Ct8,1Ft
67,459RTFt
KT8,1RT
15,273KTCt
oo
o
o








 
 
   
   
Ct8,1Ft
KT8,1RT

RTFt
K
T
C
t
oo
o
o




1.8.2 Áp suất








A
F
p
lim
'AA
Pascal
2
3 2
5 2

6 2
1 Pascal = 1 N m
1 kP a = 10 N m
1 Bar = 10 N m
1 M Pa = 10 N m
Ví dụ 1: Áp suất
Ví dụ 2: Áp suất
Hệ thống bar
1Bar=10
5
Pa
 Hệ thống atmosphere (at)
1at=0,981Bar
1kG/cm
2
=1(at)
 Hệ thống mmH
2
O, mmHg(Tor)
5 5
2
2
N 1 1 1
1 1Pa 10 Bar .10 (at) mmH O mmHg
m 0,981 9,81 133,32
 
 
    
 
 

 Quan hệ giữa các hệ thống đơn vị đo
p
p
d
p
kq
Nếu p>p
kq
thì p=p
d
+ p
kq
Cách đo áp suất
- Trường hợp áp suất thực (tuyệt đối) p lớn hơn áp suất
khí quyển:
p
kq
p
ck
p
Nếu p<p
kq
thì p=p
kq
- p
ck
- Trường hợp áp suất thực (tuyệt đối) p nhỏ hơn áp suất
khí quyển:
- Manomet: đo áp suất thừa (dư): p
d

- Baromet: đo áp suất khí quyển: p
kq
- Chân không kế đo áp suất chân không: p
ck
1.8.3 Khối lượng riêng  và thể tích riêng v
 
 
 

G
ρ =
lim
V
V V'
3
m
kg


V
dVG


1
v
kg
m
3





v
v
kmol
m
3
µ - khối lượng phân tử,