PHƯƠNG PHÁP TIẾP CẬN pptx

PHƯƠNG PHÁP TIẾP CẬN
(phần nhiệt động kỹ thuật)
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333

Môi chất và hệ nhiệt động: phương pháp
thu nhỏ phạm vi khảo sát

Các thông số trạng thái của môi chất:
cách xác định một trạng thái của môi chất
và biểu diễn thành một điểm trên đồ thị

Các quá trình nhiệt động: cách tính toán
nhiệt, công của một quá trình và biểu diễn
thành một đường trên đồ thị

Các chu trình nhiệt động: cách tính toán
nhiệt, công của một chu trình máy nhiệt và
biểu diễn thành một đường khép kín trên
đồ thị
CÁC QUÁ TRÌNH NHIỆT ĐỘNG
CƠ BẢN CỦA KHÍ LÝ TƯỞNG
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333


Tìm phương trình của quá trình

Quan hệ giữa các thông số trạng thái
đầu và cuối quá trình (p, v, T)


Tính công thay đổi thể tích của quá
trình

Tính công kỹ thuật của quá trình

Tính nhiệt trao đổi với môi trường

Tính biến thiên entrôpi của quá trình
TRÌNH TỰ NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333


Định luật nhiệt động 1
dq = du + pdv; dq = di - vdp

Phương trình trạng thái khí lý tưởng
pv = RT

Công thức xác định biến thiên u, i
du = C
v
dT; di = C
p
dT
CƠ SỞ NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333


Phương trình của quá trình đa biến
dq = C
v
dT + pdv; dq = C
p
dT – vdp; dq = C
n
dT
→ (C
n
– C
p
)dT = -vdp; (C
n
– C
v
)dT = pdv
→ (C
n
– C
p
)/(C
n
– C
v
) = -vdp/pdv = n
dl
kt
/dl = n (số mũ đa biến)

→ npdv + vdp = 0 → n.dv/v + dp/p = 0
→ ln(v
n
) + ln(p) = const → pv
n
= const
p
1
v
1
n
= p
2
v
2
n
QUÁ TRÌNH ĐA BIẾN (C
n
= const)
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333


Quan hệ giữa các thông số trạng thái
QUÁ TRÌNH ĐA BIẾN (C
n
= const)
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333
n

n
n
n
n
n
p
P
v
v
T
T
RTvpRTvp
p
p
v
v
v
v
p
p
constpv
1
1
2
1
2
1
1
2
222111

1
1
2
2
1
2
1
1
2
;
;
−
−








=









=⇒==








=








=⇒=


Công thay đổi thể tích
QUÁ TRÌNH ĐA BIẾN (C
n
= const)
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333
( )( )
( )









−
−
=−
−
=⇒
−
=
−−=∆−=⇒+∆=
−
−
=⇒==
−
−
1
21
2112
121212
1
111
1
;
T
T

n
RT
TT
n
R
l
k
R
C
TTCCuqlluq
n
kn
CCk
C
C
n
CC
CC
v
vn
vn
v
p
vn
pn


Công kỹ thuật

Nhiệt trao đổi với môi trường


Biến thiên entrôpi
QUÁ TRÌNH ĐA BIẾN (C
n
= const)
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333
12
12
lnl
kt
⋅=
( ) ( )
1212
; TTGCGqQTTCq
nn
−==−=








=∆⇒==
1
2
ln
T

T
Cs
T
dT
C
T
dq
ds
nn


Phương trình của quá trình đoạn nhiệt
Thay n bằng k trong các công thức của
quá trình đa biến
QUÁ TRÌNH ĐOẠN NHIỆT (C
n
= 0)
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333
constpv
k
CC
CC
n
dT
dq
Cdq
k
vn
pn

n
=
=
−
−
=⇒==⇒= 00


Quan hệ giữa các thông số trạng thái
QUÁ TRÌNH ĐOẠN NHIỆT (C
n
= 0)
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333
k
k
k
k
k
k
p
P
v
v
T
T
RTvpRTvp
p
p
v

v
v
v
p
p
constpv
1
1
2
1
2
1
1
2
222111
1
1
2
2
1
2
1
1
2
;
;
−
−









=








=⇒==








=









=⇒=


Công thay đổi thể tích

Công kỹ thuật
QUÁ TRÌNH ĐOẠN NHIỆT (C
n
= 0)
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333
( )
( )
12
1
21
2112
121212
12
1
111
lkl
T
T
k
RT
TT

k
R
l
k
R
C
TTCulluq
kt
v
v
⋅=








−
−
=−
−
=⇒
−
=
−−=∆−=⇒+∆=


Nhiệt trao đổi với môi trường


Biến thiên entrôpi
QUÁ TRÌNH ĐOẠN NHIỆT (C
n
= 0)
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333
0;0 == Qq
00 =∆⇒== s
T
dq
ds


Phương trình của quá trình đẳng nhiệt
Thay n bằng 1 trong các công thức của
quá trình đa biến
QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT (C
n
= ±∞)
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333
constpv
CC
CC
n
dT
dq
CdT
vn

pn
n
=
=
−
−
=⇒±∞==⇒= 10


Quan hệ giữa các thông số trạng thái
QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT (C
n
= ±∞)
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333
12
2
1
1
2
;
TTconstT
v
v
p
p
constpv
=⇒=
=⇒=


Công thay đổi thể tích, nhiệt lượng trao
đổi

Công kỹ thuật
QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT (C
n
= ±∞)
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333
12
2
1
1
2
12
1212
12
2
1
2
1
lnln
0;
ll
p
p
RT
v
v

RTdv
v
RT
pdvl
qldTCuluq
kt
v
v
v
v
v
=








=








===

=⇒==∆+∆=
∫∫


Biến thiên entrôpi
QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT (C
n
= ±∞)
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333








=








=∆









==∆⇒=
2
1
1
2
1
2
lnln
ln
p
p
R
v
v
Rs
v
v
T
RT
T
q
s
T
dq

ds


Phương trình của quá trình đẳng áp
Thay n bằng 0 trong các công thức của
quá trình đa biến
QUÁ TRÌNH ĐẲNG ÁP (C
n
= C
p
)
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333
constp
CC
CC
nCC
vn
pn
pn
=
=
−
−
=⇒= 0


Quan hệ giữa các thông số trạng thái
QUÁ TRÌNH ĐẲNG ÁP (C
n

= C
p
)
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333
1
2
1
2
12
0
v
v
T
T
n
ppconstp
=⇒=
=⇒=


Công thay đổi thể tích

Công kỹ thuật
QUÁ TRÌNH ĐẲNG ÁP (C
n
= C
p
)
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt

Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333
( )
0.
12
1212
12
2
1
==
−==
∫
lnl
vvppdvl
kt
v
v


Nhiệt lượng trao đổi

Biến thiên entrôpi
QUÁ TRÌNH ĐẲNG ÁP (C
n
= C
p
)
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333
( )









=








=∆
−=
1
2
1
2
12
lnln
v
v
C
T
T
Cs

TTGCQ
pp
p


Phương trình của quá trình đẳng tích
Thay n bằng ∞ trong các công thức của
quá trình đa biến
QUÁ TRÌNH ĐẲNG TÍCH (C
n
= C
v
)
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333
constv
CC
CC
nCC
vn
pn
vn
=
±∞=
−
−
=⇒=


Quan hệ giữa các thông số trạng thái

QUÁ TRÌNH ĐẲNG TÍCH (C
n
= C
v
)
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333
1
2
1
2
12
p
p
T
T
n
vvconstv
=⇒∞=
=⇒=


Công thay đổi thể tích

Công kỹ thuật
QUÁ TRÌNH ĐẲNG TÍCH (C
n
= C
v
)

Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333
( )
21
12
2
1
12
2
1
0
ppvvdpl
pdvl
p
p
kt
v
v
−=−=
==
∫
∫


Nhiệt lượng trao đổi

Biến thiên entrôpi
QUÁ TRÌNH ĐẲNG TÍCH (C
n
= C

v
)
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333
( )








=








=∆
−=
1
2
1
2
12
lnln

v
v
C
T
T
Cs
TTGCQ
vv
v

BIỂU DIỄN QUÁ TRÌNH ĐA BIẾN BẤT KỲ
TRÊN ĐỒ THỊ p-v, T-s
Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333