Tài liệu Các quy trình cơ bản của khí lý tưởng và khí thực pdf

Các quá trình cơ bản
của khí lý tởng và khí thực
P=const, v=const, T=const
Pv
k
=const, Pv
n
=const
PGS Hà Mạnh Th
Bộ môn Kỹ thuật nhiệt C7-201, 869.2333
Viện khoa học và công nghệ NHiệt lạnh
2006
Qu¸ tr×nh nhiÖt ®éng
C¸c th«ng sè cÇn tÝnh
• P,v, T
•I ( h)
•u=i-pv
•L,l
kt
•Q
Cho khÝ lý t−ëng vµ khÝ thùc
Mét sè c«ng thøc cÇn biÕt
2
1
2
1
12
2
()
2
v

v
p
kt
p
lpdv
lvdp
dq du pdv
dq di vdp
dq di d
ω
=
=−
=+
=−
=+
∫
∫
2
1
2
2
1
1
1
t
t
t
t
t
t

p
vRT
qCdt
CCdt
t
qTds
qTs
q
ds
T
=
=
=
∆
=
=∆
=
∫
∫
∫
Quá trình
Định nghĩa:là tập hợp các trạng thái cân
bằng khi hệ thống trao đổi nhiệt và công
với môi trờng bên ngoài.!!!
Quá trình : thuận nghịch và không thuận
nghịch
Trên thực tế ta chỉ xét quá trình thuận
nghịch
Qu¸ tr×nh
C¸c qu¸ tr×nh nhiÖt ®éng

Làm sao tính đợc biến thiên entropy cho quá trình
không thuận nghịch
Ví dụ: tăng gấp đôi thể tích của khí lý tởng trong một hệ
thống cô lập (U = 0):
quá trình không thuận nghịch :
Qu¸ tr×nh thuËn nghÞch
Qu¸ tr×nh thuËn nghÞch
lµ qu¸ tr×nh kh«ng cã
ma s¸t, tiÕn hµnh v«
cïng chËm
Các xác định 1 quá trình thuận
nghịch
4 bớc :
Nêu định nghĩa của quá trình
Viết phơng trình của quá trình
Tính các thông số trạng thái p,v,T
Tính biến thiên U, i, s, q
Biểu diễn trên đồ thị p-v và T-s
Quá trình đẳng tích
Định nghĩa: là quá trình tiến hành trong
điều kiện thể tích riêng không đổi v=const
Quan hệ giữa các thông số:
pv=RT p tỷ lệ thuận với T
1
2
1
2
p
p
T

T
=
u=C
V
(T
2
T
1
)
i= C
P
(T
2
T
1
)
q=u








1
2
V
T
T

lnC
s = s
2
s
1
=
§å thÞ
• P T
v
s
VÒ nhµ
• tÝnh c¸c qu¸ tr×nh ®¼ng nhiÖt vµ ®¼ng ¸p
Qu¸ tr×nh ®a biÕn
•tÝnhchÊtC
n
=const
()
()
() ()
()
()
()
()
()
p
pn
vn
pn
vn
p

t
n
v
v
n
n
n
k
dq C
CCdTvdp b
CCdT pdv
CC
vdp
CC pdv
CC
v
a
c
Gäi
l
dq C dT
n
dp
pd
dT vdp C dT
v
CC pdv
C
cons
l

d
t
T
n
=
=
−=
−=−
−
−
=
−
−
+
−
=
>> = =
=
=
=
−
−
(
0;
0lnln
)
()
pn
vn
kt

n
n
Gäi
l
nconstn
l
npdv
CC
vdp
CC
vdp
ndv dp
vpconst
v
d
p
pv
pv const
−
−
−
==>>==
+=
+ = >>> + =
=
Qu¸ tr×nh ®a biÕn
Quan hÖ gi÷a c¸c th«ng sè
21
12
1

1
2
2
1
1
22
11
()
)
()
(
n
n
n
n
pv
pv
v
v
T
T
Tp
Tp
−
−
=
=
=
1
11 2

12
1
12
12
1
12
12
[1 ( ) ]
1
(1 ) ( )
11
n
n
kt
pv p
l
np
RT T
R
l
nTn
lnl
TT
−
=−
−
=−= −
−−
=
Qu¸ tr×nh ®a biÕn

12
2
1
2
1
1
1
2
1
1
[1 (
1
]
ln
)
1
kt
nv
nn
n
k
n
n
t
np v p
l
np
lnl
nk
n

qCT
T
ss s C
T
CC
−
=
−
−
=∆
∆= − =
=−
−
=
BiÓu diÔn c¸c qt trªn ®å thÞ
Qt ®o¹n nhiÖt
• Qt kh«ng trao ®æi nhiÖt víi mt bªn ngoµi
• dq=0; q=0 ds=const
•Pv
k
=const
• Qt ®o¹n nhiÖt chØ lµ mét tr−êng hîp riªng cña
qt ®a biÕn: khi
n=k
3.2. QUÁ TRÌNH HỖN HỢP
CỦA KHÍ VÀ HƠI
MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA CỦA VIỆC NGHIÊN CỨU
VỀ QUÁ TRÌNH HỖN HỢP
•Hỗnhợpgiữachấtcháy(xăng, dầu diesel, nhựa
đường ở dạng hơihoặccácloại gas đốt) và không khí

(hoặc ô-xy) để tạo thành hỗnhợp cháy trong động cơđốt
trong, lò nung, bếpvàlònướng dùng gas
•Hỗnhợpgiữa không khí đãbị ô nhiễm (do con người,
động vật, máy móc thảira) vớikhísạch lấytừ môi trường
bên ngoài để duy trì nồng độ các chất ô nhiễmdướimức
có thể gây hạivới con người(hoặc quá trình công nghệ)
•Hỗnhợpgiữa không khí khô và hơinước trong không
khí ẩm xung quanh chúng ta
•
CÁC LOẠI HỖN HỢP
•Hỗnhợpgiữacácchấtkhí
•Hỗnhợpgiữacácchấtlỏng, hoặc“hỗnhợp” giữachất
rắnvớichấtlỏng
Hçn hîp khÝ lý t−ëng
•Hỗnhợpcơ học
•Không có phản
ứng hoá học
Những tính chấtcủahỗnhợpkhílýtưởng
1. Áp suấtcủa khí thành phần:
2. Nhiệt độ của khí thành phần:
3. Thể tích của khí thành phầntronghỗnhợp:
4. Phân thể tích của khí thành phần:
5. Khốilượng:
pp
n
i
i
=
∑
=1

TT
i
=
VV
fi
=
VV
n
i
i
=
∑
=1
∑
=
i
GG
Phương trình trạng thái củahỗnhợp khí lý tưởng
Đốivớihỗnhợp:
Đốivới khí thành phần trong hỗnhợp:
Đốivới khí thành phần khi tách ra khỏihỗnhợp:
GRTpV
=
TRGVp
iii
=
TRGpV
iii
=