Thermodynamics processes

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

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

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 = CvdT; di = CpdT
CƠ SỞ NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH

 Phương trình của quá trình đa biến
dq = CvdT + pdv; dq = CpdT – vdp; dq =
CndT
→ (Cn – Cp)dT = -vdp; (Cn – Cv)dT = pdv
→ (Cn – Cp)/(Cn – Cv) = -vdp/pdv = n
dlkt/dl = n (số mũ đa biến)
→ npdv + vdp = 0 → n.dv/v + dp/p = 0
→ ln(vn) + ln(p) = const → pvn = const
p1v1
n = p2v2
n
QUÁ TRÌNH ĐA BIẾN (Cn = const)

n
n
n
n
n
n
p
P
v
v
T
T
RT
v
p
RT
v
p
p
p
v
v
v
v
p
p
const
pv
1
1
2
1
2
1
1
2
2
2
2
1
1
1
1
1
2
2
1
2
1
1
2
;
;












































Công thay đổi thể tích
  
  


































1
2
1
2
1
12
1
2
12
12
1
1
1
1
1
;
T
T
n
RT
T
T
n
R
l
k
R
C
T
T
C
C
u
q
l
l
u
q
n
k
n
C
C
k
C
C
n
C
C
C
C
v
v
n
v
n
v
p
v
n
p
n

Công kỹ thuật
Nhiệt trao đổi với môi trường
Biến thiên entrôpi
12
12
l
n
lkt 

   
1
2
1
2 ; T
T
GC
Gq
Q
T
T
C
q n
n 

















1
2
ln
T
T
C
s
T
dT
C
T
dq
ds n
n

Phương trình của quá trình đoạn nhiệt
Thay n bằng k trong các công thức của
quá trình đa biến
QUÁ TRÌNH ĐOẠN NHIỆT (Cn = 0)
const
pv
k
C
C
C
C
n
dT
dq
C
dq
k
v
n
p
n
n









 0
0

k
k
k
k
k
k
p
P
v
v
T
T
RT
v
p
RT
v
p
p
p
v
v
v
v
p
p
const
pv
1
1
2
1
2
1
1
2
2
2
2
1
1
1
1
1
2
2
1
2
1
1
2
;
;












































 
 
12
1
2
1
2
1
12
1
2
12
12
12
1
1
1
1
l
k
l
T
T
k
RT
T
T
k
R
l
k
R
C
T
T
C
u
l
l
u
q
kt
v
v






























Nhiệt trao đổi với môi trường
0
;
0 
 Q
q
0
0 



 s
T
dq
ds

Phương trình của quá trình đẳng nhiệt
Thay n bằng 1 trong các công thức của
QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT (Cn = ±∞)
const
pv
C
C
C
C
n
dT
dq
C
dT
v
n
p
n
n










 1
0

1
2
2
1
1
2
;
T
T
const
T
v
v
p
p
const
pv







Công thay đổi thể tích, nhiệt lượng trao
đổi
12
2
1
1
2
12
12
12
12
2
1
2
1
ln
ln
0
;
l
l
p
p
RT
v
v
RT
dv
v
RT
pdv
l
q
l
dT
C
u
l
u
q
kt
v
v
v
v
v
































































2
1
1
2
1
2
ln
ln
ln
p
p
R
v
v
R
s
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 ĐẲNG ÁP (Cn = Cp)
const
p
C
C
C
C
n
C
C
v
n
p
n
p
n






 0

1
2
1
2
1
2
0
v
v
T
T
n
p
p
const
p







 
0
. 12
1
2
12
12
2
1




 
l
n
l
v
v
p
pdv
l
kt
v
v

Nhiệt lượng trao đổi
 





















1
2
1
2
1
2
ln
ln
v
v
C
T
T
C
s
T
T
GC
Q
p
p
p

Phương trình của quá trình đẳng tích
Thay n bằng ∞ trong các công thức của
QUÁ TRÌNH ĐẲNG TÍCH (Cn = Cv)
const
v
C
C
C
C
n
C
C
v
n
p
n
v
n









1
2
1
2
1
2
p
p
T
T
n
v
v
const
v








 
2
1
12
2
1
12
2
1
0
p
p
v
vdp
l
pdv
l
p
p
kt
v
v









Nhiệt lượng trao đổi
 





















1
2
1
2
1
2
ln
ln
v
v
C
T
T
C
s
T
T
GC
Q
v
v
v

BIỂU DIỄN QUÁ TRÌNH ĐA BIẾN BẤT KỲ
TRÊN ĐỒ THỊ p-v, T-s
p
v
n = 0
T
s
n = 0
n = 0
n
=
0
n = 1 n = 1
n
=
1
n = 1
pv =
const
n
=
k
n
=
k
p
v
k
=
c
o
n
s
t
n
=
k
n
=
k
n
=
±
∞
n
=
±
∞
n
=
±
∞
n = ± ∞
L > 0
L > 0
q > 0
q
>
0
u
>
0
u > 0
d
T
/
d
s
=
T
/
C
p
dT/ds =
T/Cv

CÁC QUÁ TRÌNH NHIỆT ĐỘNG
CƠ BẢN CỦA KHÍ THỰC

Xác định các thông số đầu/cuối của quá
trình trên đồ thị hoặc bảng khí thực
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 QTKT

Biến thiên entanpi
∆i = i2 – i1
Biến thiên nội năng
∆u = u2 – u1 = (i2 - p2v2) – (i1 – p1v1)
Biến thiên entropi
∆s = s2 – s1
XÁC ĐỊNH BIẾN THIÊN i, u, s QTKT

Biến thiên entanpi, nội năng trong quá
trình đẳng nhiệt
∆i ≠ 0, ∆u ≠ 0
Quá trình đoạn nhiệt thuận nghịch
(đẳng entropi)
ds = dq/T = 0 → ∆s = 0; s = const
LƯU Ý VỚI QUÁ TRÌNH KHÍ THỰC

QUÁ TRÌNH ĐẲNG TÍCH KHÍ THỰC
 
1
2
12
2
1
12
2
1
12
2
1
0
u
u
u
l
u
q
p
p
v
vdp
l
pdv
l
p
p
kt
v
v















i
s
x =
1
x1
t2
s1 s2
i2
i1
1
2
v
=
c
o
n
s
t

QUÁ TRÌNH ĐẲNG ÁP KHÍ THỰC
 
1
2
1
2
12
12
2
1
12
2
1
0
i
i
i
l
i
q
vdp
l
v
v
p
pdv
l
kt
p
p
kt
v
v















i
s
x =
1
x1
t2
s1 s2
i2
i1
1
2
p
=
const

QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT KHÍ THỰC
 
i
q
l
u
q
l
s
s
T
Tds
q
kt
s
s








 
12
2
1
12
1
2
t = const
i
s
x =
1
x1
p
2
s1 s2
i2
i1
1
2
p
1

QUÁ TRÌNH ĐOẠN NHIỆT THUẬN
NGHỊCH KHÍ THỰC
2
1
2
1
12
12
2
1
0
i
i
i
l
u
u
u
l
Tds
q
kt
s
s











 
s
=
const
i
x
=
1
t1
p
2
s1= s2
i2
i1
1
2
p
1

Thermodynamics processes

Recommended

Recommended

More Related Content

More from vigia41

More from vigia41 (8)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Thermodynamics processes