ỨNG DỤNG CỦA NGUYÊN LÍ

ỨNG DỤNG CỦA NGUYÊN LI
NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
NHÓM 3: Phan Thị Phương Mai
Nguyễn Thị Ngọc Mai
Nguyễn Thị Phương Anh
Nguyễn Mai Huê


I. Nguyên lí I Nhiệt động lực học
•

•

•

•

Nguyên lý thứ nhất chính là định luật bảo toàn
năng lượng áp dung vào hiện tượng nhiệt,
khăng định răng năng lượng luôn được bảo
toàn.
Nói cách khác, tông năng lượng cua môt hệ
kín là không đôi. Các sư kiện xảy ra trong hệ
chăng qua là sư chuyên năng lượng từ dang
này sang dang khác.
Như vậy, năng lượng không tư sinh ra và
không tư mất đi, nó luôn biên đôi trong tư
nhiên. Trong toàn vu tru, tông năng lượng
không đôi, nó chi có thê chuyên từ hệ này
sang hệ khác.
Đô biên thiên nôi năng cua hệ băng tông công

và nhiệt lượng mà hệ nhận được: ΔU = A + Q


I. Nguyên lí I Nhiệt động lực học
• Ta biêt răng loai đông cơ có thê
sinh công mà không cần tiêu thu
năng lượng hoặc chi tiêu thu môt
phần năng lượng ít hơn công sinh
ra là đông cơ vĩnh cửu loai I.
Nguyên lí thứ nhất nhiệt đông lưc
học đã cho thấy không thê nào
thưc hiện loai đông cơ này. Vì
vậy, đôi khi nguyên lí thứ nhất
còn được phát biêu như sau:
Không thê thưc hiện được đông
cơ vĩnh cửu loai I.


II. Nguyên lí II nhiệt đông lực học
• Cách phát biểu của Claudi-út: Nhiệt không thê tư
truyền từ môt vật sang
môt vật nóng hơn.
• Cách phát biểu của Cácnô: Đông cơ nhiệt không
thê chuyên hóa tất cả
nhiệt lượng nhận được
thành công cơ học.


• Quá trình thuận nghịch: là quá trình vật tư trở về trang
thái ban đầu mà không cần đên sư can thiệp cua vật khác.

• Trong thưc tê hầu như không tồn tai quá trình thuận
nghịch do nhiêu nguyên nhân: lưc ma sát, môi trường
xung quanh… khi đó ta có các quá trình không thuận
nghịch.
• Quá trình không thuận nghịch: là quá trình vật không thê
tư trở về trang thái ban đầu


• Động cơ nhiệt: là những đông cơ trong đó môt phần năng
lượng cua nhiên liệu đốt cháy (nôi năng) được chuyên hóa
thành cơ năng. Đông cơ nhiệt được sử dung rông rãi nhất
hiện nay, bao gồm từ những đông cơ chay băng xăng hoặc
dầu.


II. Nguyên lí II nhiệt đông lực học
Các bộ phận cơ bản của
động cơ nhiệt:
• Nguồn nóng đê cung cấp
nhiệt lượng
• Bô phận phát đông (tác
nhân và các thiêt bị phát
đông)
• Nguồn lanh đê thu nhiệt
lượng do các tác nhân tỏa
ra (ống xả)


 Hiệu suất của động cơ nhiệt
 Trong đó:

• H: hiệu suất cua đông cơ nhiệt (luôn nhỏ hơn 1) băng 1
=> đông cơ vĩnh cửu (không tồn tai trong thưc tê)
• A: công sinh ra từ đông cơ nhiệt (công này làm thành các
chuyên đông)
• Q1: nhiệt lượng tỏa ra từ nguồn nóng (năng lượng tỏa ra
từ đốt cháy nhiên liệu)


Ứng dụng
•

Ngày nay trong công nghiệp thưc phẩm, hoat đông y tê, sinh hoat
cua mỗi gia đình, đều cần đên môt loai máy gọi là máy lanh (hay còn
gọi là tu lanh) . Máy này làm giảm nhiệt đô ở buồng lanh đê bảo
quản thưc phẩm, han chê hoat đông cua các vi khuẩn, phuc vu nghiên
cứu khoa học.
•
Máy lanh là môt thiêt bị dùng đê lấy nhiệt từ môt vật này truyền
sang vật khác nóng hơn nhờ nhận công từ các vật ngoài.
•
Cơ sở ứng dung cua máy lanh là dưa trên các đặc điêm cua đông
cơ nhiệt. Nó cung có 3 bô phận cấu tao chính: nguồn nóng, nguồn
lanh và bô phận phát đông.


Nguyên tắc hoạt động:
• Tác nhân cua máy lanh gia đình là môt môi chất lỏng dễ hóa hơi. Môi
chất bay hơi trong buồng bay hơi, nó nhận nhiệt hóa hơi từ các vật tiêp
xúc với nó và làm lanh chúng. Buồng bay hơi chính là nguồn lanh.
• Đông cơ điện làm chay máy bơi. Bơm này hút hơi cua môi chất vừa bay

hơi ở buồng bay hơi và nén hơi này. Hơi bị nén có áp suất cao và nhiệt đô
cao, được đẩy đên dàn ngưng. Ở đây hơi được làm mát nhờ các dòng
không khí đối lưu đi qua dàn chính là nguồn nóng nhận nhiệt lượng tỏa
ra từ hơi cua môi chất. Hơi nén sau khi giảm nhiệt đô sẽ ngưng tu và
được đẩy vào buồng bay hơi qua van dãn có tác dung làm giảm nhiệt đô
môi chất lỏng.
• Sau đó, chu trình lai được lặp lai


Sơ đồ cấu tạo của tủ lạnh
Dàn bay hơi
(Dàn lạnh)

Q2

Buồng bay hơi

Van dãn

Q1
Dàn ngưng
(Dàn nóng)

A

Động cơ điện

Máy bơm

Hiệu năng của máy lạnh
Hiêu năng cua máy lanh ε (epxilon) được xác định băng ti
số giữa Q2 và A:

Q2
ε =
A

Vì Q’1 = Q2 + A, trong đó Q’1 là nhiệt lượng mà tác nhân
tỏa ra cho nguồn nóng nên ta có:

Q2
Q2
ε =
=
A
Q1 − Q2
Hiệu năng cua máy lanh thường có giá trị lớn hơn 1


Hiệu suất cực đại của máy nhiệt
• Theo nguyên lí II, hiệu suất cua máy nhiệt không thê vượt quá môt giá trị cưc đai
được xác định bởi công thức:

T1 − T2
H max =
T1
(Công thức này diễn tả định lý Các-nô)
• Hiệu năng cưc đai εmax cua máy lanh được xác định bởi công thức:

T1 nhiệt đô nguồn nóng, T2 nhiệt đô nguồn lanh
2

T
ε =
T1 − T2


• Ứng dung đầu tiên cua
nguyên lí II cua nhà phát
minh người Scotland Jame
Watt là việc hoàn thiện
máy hơi nước và tao ra
cuôc cách mang công
nghiệp ở thê ki XIX.
• Ngày nay, nguyên lí II có
ứng dung quan trọng vào
việc sản xuất ra các đông
cơ nhiệt như: máy lanh,
điều hòa, các đông cơ đốt
trong, đông cơ chay băng
xăng dầu,…



The end.