Chủ đề 1 Các dạng năng lượng thông dụng ( Kỹ thuật nhiệt)

CH Đ 1
Các d ng năng lượng thông d ng


Nội dung
Kiến thức
1.Định nghĩa các dạng năng lượng thông dụng (Ep, Ek, U,
Ec, Ea, Ee, Q, W).
2.Các phương thức truyền nhiệt (Q) và thực hiện công (W).
Thái độ
1.Nhiệt kỹ thuật là môn học nghiên cứu các qui luật biến
đổi năng lượng trong các loại thiết bị nhiệt.
2.Biến đổi giữa nhiệt và công là chức năng của đại đa số
thiết bị nhiệt
Kỹ năng
1. Phân biệt các cặp khái niệm : Nội nhiệt năng (U) Nhiệt năng (Q), Hóa năng (Ec) - Nguyên tử năng (Ea)
2. Cho các ví dụ thực tế về truyền nhiệt và thực hiện
công

Mức độ

3
3

2
2


1. Các d ng năng lượng









Cơ năng
Nhi t năng
Đi n năng
Th y năng
Hóa năng
Năng lượng h t nhân
...

Nhi t năng được sử d ng phổ bi n, dưới d ng:
- Trực ti p: Nhi t năng –> sản phẩm
- Gián ti p: Nhi t năng –> Cơ năng/ đi n năng -> sản phẩm


2. Nhi t và Công
 Nhi t đ ng lực học kỹ thuật
- Nghiên c u quy luật bi n đổi
Nhi t năng <=> Cơ Năng
- Và các bi n pháp nâng cao hi u quả c a các bi n đổi đó
ng d ng trong các lĩnh vực

 ĐHKK, Cấp trữ đông, thông gió…
 Thiết bị sử dụng hơi nước
 Bơm, quạt, máy nén

 Thiết bị sấy
 Các loại động cơ: tuabin hơi, tuabin khí, động cơ đốt trong, động cơ
phản lực…
 Công nghệ tách khí, hóa lỏng
 Năng lượng gió, mặt trời, địa nhiệt, thủy triều…


2. Nhi t và Công
 Khi các vật tác d ng lẫn nhau chúng truy n cho nhau
m t năng lượng nào đó, có thể bằng 2 cách:
- Thực hi n truy n cơ năng c a vật này sang vật kia
Vd: vật A chuyển đ ng nhanh tác đ ng lên vật B chuyển
đ ng chậm => A chậm l i, B nhanh hơn.
- Khi vật nóng ti p xúc với vật l nh thì vật nóng sẽ truy n
năng lượng cho vật l nh.


2. Nhi t và Công
 Nhi t lượng (Q): Là năng lượng đi xuyên qua b mặt ranh
giới khi giữa chất môi giới và môi trường có sự chênh l ch
nhi t đ .

Quy ước:

Vật nhận nhi t Q (+)
Vật thải nhi t Q (-)

 Công (W): là năng lượng đi qua b mặt ranh giới có khả
năng dịch chuyển m t vật nào đó.

Quy ước:

Vật sinh ra công Q (+)
Vật nhận công Q (-)

Nhi t và công có cùng đơn vị: calo (cal), Jun (J), Btu, Wh.
Năng lượng tính ng với 1 đơn vị thời gian gọi là công suất. Đơn vị: W


2. Nhi t và Công

Example of work crossing the boundary of a system


Các khái ni m cơ bản
• H TH NG NHI T Đ NG
 Là khoảng không gian trong đó có ch a m t lượng nhất định
chất môi giới đang được khảo sát bằng các bi n pháp nhi t
đ ng.

Những gì không nằm trong hệ thống/phạm vi khảo sát gọi là môi trường
Bề mặt ranh giới là bề mặt ngăn cách giữa chất môi giới và môi trường

 Trong quá trình làm vi c c a h th ng, chất môi giới sẽ bi n đổi
tr ng thái để vận chuyển nhi t từ ngu n nhi t này đ n ngu n
nhi t khác.
 Gắn li n với các thuật ngữ: chất môi giới, ngu n nóng và
ngu n l nh.

Các khái ni m cơ bản
• PHÂN LO I H TH NG NHI T Đ NG

 H nhi t đ ng kín
Lượng CMG trong h th ng duy trì không
đổi, không đi xuyên qua b mặt ranh giới. Vd: máy
l nh, thi t bị hơi nước,…

 H nhi t đ ng hở
Lượng CMG có thể đi vào và ra kh i h
th ng, CMG có thể đi xuyên qua b mặt ranh giới.
Vd: đ ng cơ đ t trong, tuabin khí,…


Các khái ni m cơ bản
• PHÂN LO I H TH NG NHI T Đ NG

 H nhi t đ ng đo n nhi t

CMG và môi trường chỉ trao đổi công không
có sự trao đổi nhi t.

 H nhi t đ ng cô lập
CMG và môi trường không có sự trao đổi
năng lượng nào (nhi t và công)


Các khái ni m cơ bản
• NGU N NHI T
 Bao g m: ngu n nóng và ngu n l nh

 N u xét trong cùng m t h th ng, ngu n nào có nhi t đ
cao hơn là ngu n nóng, ngu n có nhi t đ nh hơn là
ngu n l nh.
 Khái ni m ngu n nóng/l nh chỉ có Ủ nghĩa tương đ i.
Ví d : trong ĐCĐT môi trường KK xung quanh là ngu n l nh, còn trong t l nh thì
môi trường xung quanh là ngu n nóng.


Các khái ni m cơ bản
• MÁY NHI T
 Đ ng cơ nhi t:

Dùng để sinh công
CMG sẽ vận chuyển nhi t lượng theo
chi u thuận từ ngu n nóng đ n ngu n
l nh và giãn nở sinh công.
Vd: ĐCĐT, các lo i tuabin,…

Ngu n nóng
Q1
Đ ng cơ nhi t
Q2

Theo nguyên tắc bảo toàn năng lượng:

Q1  Q2  W

Hi u suất nhi t:



Q
W Q1  Q2

 1 2
Q1
Q1
Q1

Ngu n l nh

W


Các khái ni m cơ bản
• MÁY NHI T
Bơm nhi t và máy làm l nh:

Nhận công từ bên ngoài
CMG vận chuyển nhi t lượng theo chi u
ngược từ ngu n l nh đ n ngu n nóng
Vd: máy đi u hòa kk, t l nh ,…

Theo nguyên tắc bảo toàn năng lượng:
H s làm nóng:

Q1  Q2  W

Ngu n nóng
Q1

Bơm nhi t/Máy
làm l nh

Q2


H s làm l nh:



Q1
W



Q1
Q1  Q2

Q2
Q2

W
Q1  Q2

Ngu n l nh

W


-----H t-----