1. Trang chủ
  2. » Tất cả

ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MÔN NHIỆT HỌC

20 2 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Nội dung

ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MÔN NHIỆT HỌC ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MÔN NHIỆT HỌC (cho SV trường Công Nghệ) I Giải thích sự nở vì nhiệt của vật rắn trên quan điểm phân tử 1 II Nguyên lý thứ nhất của nhiệt động lực học 1 1[.]

ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MÔN NHIỆT HỌC (cho SV trường Cơng Nghệ) I Giải thích nở nhiệt vật rắn quan điểm phân tử II Nguyên lý thứ nhiệt động lực học 1 Một vài khái niệm: Liên hệ công nhiệt: 3 Nguyên lý I nhiệt động lực học: 4 Một số áp dụng nguyên lý I: III Áp suất nhiệt độ theo quan điểm thuyết động học chất khí .5 1) Mẫu học chất khí: 2) Áp suất khí lý tưởng: 3) Nhiệt độ khí lý tưởng: 4) Động Tb chuyển động tịnh tiến p tử: 5) Quãng đường tự Tb: .8 IV Hàm phân bố phân tử theo vận tốc Maxwell V Nhiệt dung mol khí lý tưởng 1) Công thức Robert Mayer: 2) Tính nhiệt dung: 10 VI Các tượng truyền .10 1) Khuếch tán (Định luật Phích): 10 2) Nội ma sát (Định luật Newton): 11 3) Truyền nhiệt (Định luật Fourier): 11 VII Cơng sinh q trình đẳng nhiệt đoạn nhiệt .11 1) Đẳng nhiệt: 11 2) Đoạn nhiệt: 12 VIII Nguyên lý thứ hai nhiệt động lực học theo Thomson Clausius 12 1) Thomson 12 2) Clausius .13 3) Chứng minh tương đương 13 robottheki Page | IX Chu trình Carnot Hiệu suất chu trình Carnot .13 1) Chu trình Carnot 13 2) Hiệu suất chu trình Carnot 14 3) Định lý Carnot hiệu suất động thực 15 X Nguyên lý thứ hai nhiệt động lực học dựa khái niệm Entropi 15 1) Khái niệm Entropi .15 2) Vài tính chất Entropi 16 3) Nguyên lý tăng Entropi (Nguyên lý II) .17 4) Chứng minh tương đương với cách phát biểu Thomson Clausius 17 I Giải thích nở nhiệt vật rắn quan điểm phân tử  Các chất rắn có cấu tạo mạng, ntử, ion chúng chiếm vị trí xác định tuần hồn khơng gian, chúng có lực liên kết  Thế tương tác chúng phụ thuộc vào khoảng cách.Thế tương tác ntử có dạng hình vẽ, tạo thành hố khơng đối xứng  Bình thường ntử giao động quanh vị trí cân hố aa tương ứng với k/c tb ntử R01  Khi nhiệt độ tăng lên, n tử có thêm lượng nên dao động mạnh ứng với vị trí bb1 quanh vị trí cân bằng, k/c tb n tử R02  Do tính ko đối xứng ta có: Rb1 – Ra1 > Ra – Rb  Rb1 + Rb > Ra1 + Ra → R02 > R01.Do kích thước vật rắn lớn lên.Nó bị nở nhiệt độ tăng robottheki Page | Et(r) R02 R01 r O Rb b Ra b1 a Ra1 a1 Rb1 II Nguyên lý thứ nhiệt động lực học Một vài khái niệm: Hệ nhiệt động: Là khoảng không gian chứa đầy vật chất   Hệ đồng tính, khơng đồng tính: Mọi tính chất vật lý phần nhỏ (mật độ, chiết suất…).Ngược lại hệ ko đồng tính  robottheki Hệ lập: hệ ko trao đổi vật chất hay lượng với phần ngồi hệ Page |  Thơng số trạng thái: để mô tả trạng thái khác hệ nhiệt động  Thông số trong: Xác định tập hợp chuyển động phân bố không gian phần tử cấu tạo nên hệ (mật độ, lượng, nhiệt độ, áp suất…)  Thơng số ngồi: Xác định vị trí vật ko tham gia vào hệ ta xét (Thể tích, ngoại lực…)  Nội năng: tổng tất lượng chứa hệ lập  Ví dụ: Năng lượng chuyển động nhiệt, tương tác phân tử, lượng nguyên tử, hạt nhân…  Với khí lý tưởng, coi nguyên tử, ptử chất điểm ko có tương tác với xét lượng chuyển động nhiệt, nên nội gồm động chuyển động tịnh tiến  Nhiệt lượng:  Là lượng trao đổi hệ ta xét môi trường xung quanh chúng có chênh lệch nhiệt độ  Nhiệt lượng Q coi (+) hệ nhận nhiệt lượng từ môi trường.Coi (-) hệ truyền nhiệt cho mơi trường  Năng lượng trao đổi hệ môi trường cách thực công.Công (+) hệ thực công, (-) hệ nhận công  Đơn vị: - Jun (J), Calo (cal)(Nhiệt lượng cần thiết để làm tăng nhiệt độ 1g nước từ 14,50C lên 15,50C.) Trong đó: cal = 4,186 J; J = 0,24 cal   Nhiệt dung :  Là số tỉ lệ nhiệt lượng trao đổi thay đổi nhiệt độ vật  Q = C.∆T = C.(t2 – t1).Trong C: nhiệt dung (J/K), t2, t1 nhiệt độ cuối đầu Nhiệt dung riêng:  Là số tỉ lệ nhiệt lượng trao đổi thay đổi nhiệt độ đơn vị khối lượng vật  Q = c.m.(t2 – t1).Trong c: nhiệt dung riêng (J/kg.K),t 2, t1 nhiệt độ cuối đầu  Nhiệt dung mol:  Là số tỉ lệ nhiệt lượng trao đổi thay đổi nhiệt độ mol vật chất  Đối với chất rắn, cấu tạp từ đơn nguyên tử (Au, Cu, Al…), nhiệt độ tăng dần, nhiệt dung mol tiến tới giá trị giới hạn 25 J/mol.K.Chứng tỏ nguyên tử chúng hấp thụ nhiệt theo cách chúng nguyên tử robottheki Page |   Phân loại nhiệt dung: (chỉ chất khí với điều kiên khác nhau)  Đẳng nhiệt: C = ∞  Đoạn nhiệt: C =  Đẳng áp: C = Cp (Nhiệt dung đẳng áp)  Đẳng áp: C = Cv (Nhiệt dung đẳng tích) Nhiệt chuyển pha:  Khi hệ nhận nhiệt ko thay đổi nhiệt độ mà có thay đổi trạng thái hệ (lỏng → rắn …).Ta gọi chuyển pha loại  Nhiệt lượng cần thiết để làm chuyển pha hoàn toàn đơn vị khối lượng gọi nhiệt chuyển pha riêng gọi tắt nhiệt chuyển pha  Q = L.m Trong : L: nhiệt chuyển pha (J/kg) Liên hệ công nhiệt: Cơng q trình:  Hệ chuyển từ trạng thái (1) (p1, V1), sang trạng thái (2) (p2, V2)  Khi Piston di chuyển đoạn dx  công mà hệ thực là: dW = F.dx  Trong đó: F = pS p:Áp suất khí coi ko đổi q trình S: diện tích Piston   Vậy dW = p.S.dx = p.dV Công hệ thực chuyển từ trạng thái (1) sang trạng thái (2) là:   robottheki V2 W  dW   pdV V1 Độ lớn W phần diện tích gạch chéo hình vẽ Page | p p1 (1) p2 (2) V1 V V2 Nguyên lý I nhiệt động lực học: a) Cách phát biểu 1:  Q – W = ∆Eint = Eint.2 – Eint.1  Thực nghiệm chứng tỏ hiệu nhiệt lượng công (Q – W) số với trình khác chuyển từ trạng thái (1) sang trạng thái (2)  Hằng số khác với trạng thái (1) (2) khác nhau, nghĩa phụ thuộc vào trạng thái đầu trạng thái cuối  Đại lượng đại lượng đặc trưng cho tính chất nội hệ, nội Eint  Nhiệt lượng cung cấp cho hệ dùng để sinh công thay đổi nội hệ Q = W + ∆Eint b) Cách phát biểu thứ 2:  Nội hệ hàm số đơn giá (chỉ có giá trị) trạng thái, thay đổi hệ chịu tác dụng môi trương xung quanh  Với trình biến đổi nhỏ: dEint = ∂Q - ∂A c) Cách phát biểu thứ 3:  Với chu trình ko có thay đổi nội robottheki Page |   Khi đó: Q – W = → Q = W  Nếu hệ ko trao đổi nhiệt Q = W = 0, hệ ko thể sinh công Không thể sinh công mà ko thay đổi nội nhận nhiệt lượng từ bên ngồi.Nói cách khác “khơng thể chế tạo động vĩnh cửu loại 1”( loại động ko cần lượng mà sinh công Một số áp dụng nguyên lý I: a) Quá trình đoạn nhiệt (ko trao đổi nhiệt với mơi trường):  Q = → ∆Eint = -W  Hệ thực cơng W > (khí dãn nở) ∆Eint < (nội giảm đi)  Hệ nhận cơng W < (nén khí) ∆Eint > (nội tăng lên) b) Q trình đẳng tích (thể tích ko đổi):  V = const → W = → ∆Eint = Q  Nếu cung cấp nhiệt cho hệ Q > nội tăng ∆Eint >  Nếu lấy nhiệt từ hệ Q < nội giảm ∆Eint > c) Chu trình (nội ko đổi):  ∆Eint = → Q = W  Toàn nhiệt lượng trao đổi biến thành cơng d) Dãn tự (đoạn nhiệt ko thực công):  W = 0; Q = → ∆Eint =  Ví dụ: Bình A chứa khí bình B chân khơng nối với khóa K.Các bình cách nhiệt với cách nhiệt vói bên ngồi.Khi mở khóa K khí từ bình A sang bình B tới đạt trạng thái cân  Quá trình ko trao đổi nhiệt thành cách nhiệt, ko sinh cơng khí dãn vào chân khơng ko có lực cản  Quá trình ko thể thực chậm được.Trong suốt trình dãn, trạng thái trung gian ko có giá trị ko thể vẽ đồ thị  III Trạng thái đầu trạng thái cuối hệ trạng thái cân Áp suất nhiệt độ theo quan điểm thuyết động học chất khí 1) Mẫu học chất khí:  Các tập hợp nhiều hạt tham gia chuyển động nhiệt, phương diện nhiệt, chúng có tính chất giống gọi mẫu học lý tưởng.Chúng có đặc điểm sau:  robottheki Chuyển động hỗn độn không ngừng Page |  Vận tốc chuyển động TB tỷ lệ với bậc nhiệt độ tuyệt đối (v ~  Ở nhiệt độ động Tb hạt ( T ) 1 m1v12  m v 22 ) 2 m1, m2 khối lượng hạt xét; v1, v2 vận tốc chúng 2) Áp suất khí lý tưởng:  Xét hình lập phương cạnh ∆l khí.Do tính chất hỗn độn ko ưu tiên nên có 1/3 số phần từ bình đập vào thành bình theo phương (xét phương ngang)  Gọi m khối lượng p tử, v vận tốc chuyển động theo phương xét (Vng góc vói thành bình bên phải)  Giả sử va chạm hoàn toàn đàn hồi, sau đập vào thành bình vật có vận tốc v theo hướng ngược lại.Do biến thiên động lượng theo phương ngang ∆p = mv – (-mv) = 2mv  Gọi ∆fi lực tác dụng Tb p tử lên thành bình thời gian ∆t (thời gian lần va chạm liên tiếp), theo định luật II Newton ta có: f   p 2mv l 2mv mv   , t  → f  t t v l l Có n’ phân tử có vận tốc v1, v2, …, ; tác dụng lên thành bình lực ∆f1, … ∆fn.Lực tổng cộng tác dụng vào thành bình : f   mv mn' (v12  v 22   v n2' ) mv12 mv22    n '  l l l l n' v12  v 22   v n2' Đặt vt2 gọi bình phương vận tốc qn phương (vận tốc tồn n' phương TB) → f   Gọi n tổng số phần tử hình lập phương ta xét tính đối xứng ta có n’ = n/3.Vậy f   Ta có: robottheki m.n vt 3.l Áp suất tác dụng vào thành bình, lực gây là: p   m.n' vt l n f m.n n0 số phần tử đơn vị thể tích  vt , với (  l)3 s l 3.l p  n0 mvt2 (Pt thuyết động học p tử) Page | mv mv ∆l 3) Nhiệt độ khí lý tưởng:  Xét pt trạng thái cho khí lý tưởng (với mol): pV  RT  p   Mặt khác từ pt thuyết động học p tử (ở trên) p  n0 mvt2 với mol khí ta có: p   RT với R = 8,31 J/mol.K số khí lý tưởng V Vậy ta có: NA mvt2 với NA = 3,02.1023 số Avogadro (số p tử mol) V RT N A  mvt2  vt2 với  m.N A khối lượng mol V V 3V chất khí  Công thức nhiệt độ theo vận tốc quân phương: v2 T  t R 4) Động Tb chuyển động tịnh tiến p tử:  Một phân tử khí cđ thời gian dài có động TB là:  D  mv Tương tự 2 gọi vt vận tốc quân phương ta có:  D  mvt  3RT RT Từ cơng thức nhiệt độ ta có:  D  m   N A robottheki Page |  Với NA   6,02.10 23 , đặt m k R 8,31J / mol.K  1,38.10  23 J / K NA 3,02.10 23 mol  (hằng số Boltzman)   D  kT  Pt thuyết động học p tử viết lại : 1 p  n0 mvt2  n0 2 D  n0 kT n0 kT 3 5) Quãng đường tự Tb:   hd 2d n0 Thay n0     p ta có: kT kT 2d hd p Với dhd đường kính hiệu dụng p tử (k/c ngắn tâm p tử chúng lại gần nhau) IV Hàm phân bố phân tử theo vận tốc Maxwell Định luật phân bố phân tử theo Boltzmann  Hàm phân bố:  Trong :    P (v) 4    2RT  3/ 2 v e  v 2 RT v vận tốc cđ nhiệt p tử khí  khối lượng mol chât khí R: số khí lý tưởng P(v) xác suất để p tử có vận tốc v.Tích P(v).dv đại lượng ko thứ nguyên cho biết số % p tử có vận tốc v nằm khoảng từ v đến v + dv robottheki Page | 10 P(v) T2 T1 v pv  v2 v Vận tốc tương ứng với đỉnh đường cong (v p ) gọi vận tốc có xác suất cực đại (số % p tử có vận tốc quanh giá trị lớn nhất) (thỏa mãn dP/dv = 0): vp   RT  Vận tốc trung bình số học :  v  v.P (v )dv  RT  Vận tốc quân phương:  vt2  v    P (v ) dv  3RT  Vậy ta có: v p  v  v Vận tốc có xác suât cực đại tăng theo nhiệt độ, nghĩa đỉnh đường cong dịch bên phải robottheki Page | 11 V Nhiệt dung mol khí lý tưởng 1) Công thức Robert Mayer:  Theo nguyên lý I (cách 2): Q = dEint + A = dEint + pdV với Eint = Eint(T) (vì nội khí lý tưởng phụ thuộc vào nhiệt độ)  Với trình đẳng tích: V = const → CV dT = dEint → CV   Với trình đẳng áp: p = const → C p  RT dV dEint dT Q dEint dV  p Với mol khí lý tưởng dT dT dT R ta có V  p  dT  p nên: C p CV  R 2) Tính nhiệt dung:  Mỗi loại n tử, p tử có số f bậc tự tương ứng với bậc tự p tử có lượng ½ kT  Giả thiết khí xét có f bậc tự do, nên phân tử khí có lượng ½ f.kT Vậy mol khí có lượng (nội năng) là: (Với R = k.NA) E int  N A  Vậy nhiệt dung mol khí là: CV  VI RT f k T  f 2 f 2 dEint f R  R (đẳng tích), C P CV  R  f dT  Với khí đơn nguyên tử (He, Ar…) f =  Với khí lưỡng nguyên tử (H2, CO, …) f =  Vói khí đa ngun tử (H2O, C2H5OH,…) f = Các tượng truyền 1) Khuếch tán (Định luật Phích):  Là q trình truyền làm cho chất khí đồng tính klg riêng áp suất  Xét khối khí ∆M khuếch tán qua diện tích ∆S thời gian ∆t, lớp khí chất có klg riêng khác nhau, theo phương vng góc với diện tích ∆S  ∆M lớn ∆S lớn, chênh 1   lệch klg riêng ∆  /∆x lớn.Vậy ta có: M  D.S t robottheki  x ∆S 1 x Page | 12 2  Với D  v (m2/s) hệ số khuếch tán,  quãng đường tự TB  Dấu trừ thể tượng khuếch tán xảy theo phương giảm khối lượng riêng 2) Nội ma sát (Định luật Newton):  Là q trình truyền làm cho chất khí đồng tính vận tốc chuyển động định hướng  Xét nội lực ma sát ∆f tác dụng lớp khí chuyển động với vận tốc định hướng u khác lên diện tích ∆S theo phương x song song với ∆S  Ta có ∆f lớn ∆S lớn, z chênh lệch vận tốc lớp ∆u/∆z lớn nên: f -   u S z u1 ∆S x Với    v  (N.s/m2) hệ số u2 nội ma sát,  Dấu trừ thể lực nội ma sát có chiều ngược với chiều chuyển động lớp khí  Nguyên nhân tượng p tử khí chuyển động va chạm với nhau, trao đổi động lượng 3) Truyền nhiệt (Định luật Fourier):  Là q trình làm cho chất khí đồng tính nhiệt độ  Xét nhiệt lượng ∆Q truyền qua diện tích ∆t lớp khí có nhiệt độ T T2 theo phương vng góc với ∆S  T1>T2 Nhiệt lượng truyền qua ∆Q lớn ∆S lớn, thời gian dài, chênh lệch ∆S nhiệt độ ∆T/∆x lớn.Do đó:  T  Q     S t  x   Với    v  CV (J/m.K.s) hệ số x T1 T2 truyền nhiệt robottheki Page | 13 VII Cơng sinh q trình đẳng nhiệt đoạn nhiệt Phương trình đoạn nhiệt 1) Đẳng nhiệt:  Giả sử có mol chất khí dãn đẳng nhiệt từ trạng thái U1 đến U2.Cơng mà khí thực là: p V1 V2 V2 W  pdV  RT V1  V1 V2 V V dV  RT ln V V1 Nếu có n mol khí cơng thực là: W nRT ln V2 V1 2) Đoạn nhiệt: dEint  pdV  CV dT  pdV  dT   Q = nên ta có:  Với khí lý tưởng pV = RT → pdV + Vdp = RdT  dT  robottheki p dV CV pdV  Vdp pdV  Vdp  R C p  CV Page | 14  Từ pt ta có: pdV  Vdp p  dV  CV ( pdV  Vdp ) ( pC p  pCV )dV C p  CV CV  CV Vdp  pC p dV   Đặt Cp CV dp C p dV  0 p CV V  số đoạn nhiệt ta có: ln p   ln V const → pV  const (pt Poisson hay pt đoạn nhiệt) VIII Hai cách phát biểu nguyên lý thứ hai nhiệt động lực học theo Thomson Clausius Chứng minh tương đương hai cách phát biểu 1) Thomson: Không thể tồn trình – chu trình mà hậu biến nhiệt lượng hồn tồn thành cơng mà khơng để lại dấu vết mơi trường xung quanh 2) Clausius: Không thể tồn trình – chu trình mà hậu truyền nhiệt lượng từ nguồn lạnh sang nguồn nóng mà khơng để lại dấu vết mơi trường xung quanh 3) Chứng minh tương đương:  Ta CM cách giả sử chế tạo động vĩnh cửu loại II (vi phạm cách phát biểu Thomson) chế tạo máy lạnh vĩnh cửu (vi phạm Clausius)  Giả sử ta có máy (hình a):  Một động vĩnh cửu loại II lấy nhiệt lượng Q H1 = 100 J từ nguồn nóng sinh cơng W = 100 J (Vi phạm Thomson)  Một máy lạnh thực lấy nhiệt lượng QC = 50 J từ nguồn lạnh TC , lấy công W = 100 J động vĩnh cửu nhả cho nguồn nóng nhiệt lượng QH2 = 150 J  Ghép máy lại với thành máy X (hình b):  Máy có đặc điểm lấy nhiệt lượng Q C = 50 J từ nguồn lạnh truyền cho nguồn nóng nhiệt lượng QH = QH2 – QH1 = 150 – 100 = 50 J mà không tốn công  robottheki Đây máy lạnh vĩnh cửu (vi phạm Clausius) Page | 15 TH QH1 = 100J QH2 = 150 J Động vĩnh cửu Máy lạnh thực W = 100 J X QC = 50 J QC = 50 J TC a) IX QH = 50 J TH b) TC Chu trình Carnot Hiệu suất chu trình Carnot Định lý Carnot hiệu suất động thực 1) Chu trình Carnot:  Là chu trình thuận nghịch, có khả sinh cơng, gồm q trình đẳng nhiệt trình đoạn nhiệt  Chạy theo chu trình thuận máy nhiệt, theo chu trình nghịch máy lạnh 2) Hiệu suất chu trình Carnot:  Giả sử có chu trình Carnot ABCDA cho mol khí (hình vẽ)  AB, CD trình đẳng nhiệt  BC, DA trình đoạn nhiệt  Gọi Q1 nhiệt lượng nhận từ nguồn nóng (T H), Q2 nhiệt lượng nhả cho nguồn lạnh (TC), hiệu suất chu trình là: ec   Trong trình đẳng nhiệt ∆Eint = 0, nên Q = W Vậy ta có: Q1  A1  RTH ln  Q1  Q2 Q1 V VB VD  RTC ln C , Q2  A2  RTC ln VA VC VD Xét trình đoạn nhiệt từ trạng thái (1) (p 1, V1, T1) đến trạng thái (2) (p2, V2, T2).Ta có: p1V1  p 2V2 Thay p1  robottheki RT1 RT , p  vào pt ta có: V1 V2 Page | 16 RT1V1   RT2V2   V T   T2  V1 (   1)     1 T    VC  ,  B VB   TC     Ta có: TA = TB = TH, TC = TD = TC nên :  T    VC VD  H   VA VB  TC   T V   V1  T2 Vậy với q trình đoạn nhiệt DA, BC ta có: T VD  A VA  TD     → V VB  C V A VD Hiệu suất chu trình: VB (TH  TC ) T  TC VA  H V TH R ln B TH VA R ln ec  p A TH D Q1 B TC C Q2 V 3) Định lý Carnot hiệu suất động thực  Hiệu suất chu trình Carnot hiệu suất lớn mà động nhiệt thực thực  Hiệu suất chu trình bất kí làm việc với nguồn nhiệt TH TC là: e TH  TC TH  Dấu “=” chu trình chu trình thuận nghịch (Chu trình Carnot)  Dấu “ 0, nhiệt lượng tỏa cho QH QC  0 TH TC nguồn lạnh QC < 0, ta có:   QH  QC TH  TC Q Q   H  C QH TH TH TC Với chu trình bất kỳ, theo định lý Carnot ta có: QH QC  0 TH TC Với chu trình thuận nghịch, làm việc với nhiều nguồn nhiệt:  Chia chu trình thành chu trình Carnot nhỏ.Ta thấy chu trình liền (i i + 1) chung đường AB có chiều ngược nhau, tổng nhiệt lượng trao đổi → tổng nhiệt lượng trao đổi mà hệ chu trình Carnot nhiệt lượng trao đổi chu trình  Ta có nhiệt lượng trao đổi chu trình : A n Qi 0 Tiến tới giới hạn thay tổng  i 1 Ti i i+1 tích phân với chu trình thuận nghịch Q T   B 0 Với chu trình ta có: Q T 0 Khái niệm:  Giả sử có lượng khí thực chu trình thuận nghịch từ trạng thái (1) sang trạng thái (2) theo đường 1a2.Ta đưa hệ trạng thái (1) trình thuận nghịch khác đường 2b1.Vậy ta có chu trình thuận nghịch  0 Tách làm q trình ta có: Q T 1a robottheki Q T  Q T b1 0  Q T 1a  Q T b1 Q  1b T Page | 18  Vì trình thuận nghịch 1b2 nên “Nhiệt thu gọn Q T trình thuận nghịch diễn biến trạng thái (1) (2) ko phụ thuộc vào trình diễn biến mà phụ thuộc vào trạng thái đầu trạng thái cuối”  Ta đưa vào khái niệm Entropi (kí hiệu S), đặc trưng cho tính chất nội hệ, định nghĩa:”Hiệu Entropi trạng thái vĩ mô đo nhiệt thu gọn trình thuận nghịch trạng thái đó” Q S  S1   T 1(S1) a b 2(S2) 2) Vài tính chất Entropi:  Hiệu Entropi trạng thái có giá trị xác định giá trị Entropi trạng thái lại xác định sai khác số tùy thuộc vào việc chọn trạng thái gốc S Q T  const thuan _ nghich  Đơn vị đo Entropi đơn vị đo nhiệt thu gọn hệ đơn vị SI (J/K)  Entropi hệ trạng thái có giá trị xác định (khi chọn gốc).Vậy Entropi có hàm trạng thái:  dS  Q T Entropi đại lượng có tính cộng được, entropi hệ cân bằng tổng Entropi phần riêng biệt hệ  Các trình xảy tự nhiên: bất thuận nghịch, đoạn nhiệt xảy theo chiều tăng Entropi  Các q trình ln đưa hệ từ trạng thái cân sang trạng thái cân bằng.Mà trạng thái cân trạng thái có xác suất cao hơn, vây biểu diễn Entropi dạng: robottheki S = k.lnW (trong k số Boltzmann) Page | 19  Các n tử, p tử va chạm vào nhau, chuyển động nhiệt chúng hỗn độn phân bố đồng đều, nhiệt độ đồng đưa tới hệ cân bằng.Vì Entropi đại lượng đo mức độ chuyển động hỗn độn p tử, n tử….(hệ có nhiều phần tử) 3) Nguyên lý tăng Entropi (Cách phát biểu dạng tổng quát nguyên lý II):  Giả sử có trình thực 1a2, trình thuận nghịch 2b1 đó.Ta chu trình ko thuận nghịch: Q T Q Q   0 T T 1a 2 b1   Vì trình 2b1 thuận nghịch nên: Q T  S1  S Thay vào ta có: Q T  S  S   S  S1  1a  Q T 1a Vì hệ lập, ko trao đổi với bên ( Q 0 )nên: S2 – S1 > hay S2 > S1  Kết luận:”Trong hệ lập, q trình thực xảy theo chiều tăng Entropi.” 4) Chứng minh tương đương với cách phát biểu Thomson Clausius:  Riêng phần hồi trước chưa học, ko học nên ko rõ lắm.Ai biết Post lên cho anh em học ^-^ robottheki Page | 20 ... cal   Nhiệt dung :  Là số tỉ lệ nhiệt lượng trao đổi thay đổi nhiệt độ vật  Q = C.∆T = C.(t2 – t1).Trong C: nhiệt dung (J/K), t2, t1 nhiệt độ cuối đầu Nhiệt dung riêng:  Là số tỉ lệ nhiệt. .. khác nhau)  Đẳng nhiệt: C = ∞  Đoạn nhiệt: C =  Đẳng áp: C = Cp (Nhiệt dung đẳng áp)  Đẳng áp: C = Cv (Nhiệt dung đẳng tích) Nhiệt chuyển pha:  Khi hệ nhận nhiệt ko thay đổi nhiệt độ mà có...  Nhiệt lượng cần thiết để làm chuyển pha hoàn toàn đơn vị khối lượng gọi nhiệt chuyển pha riêng gọi tắt nhiệt chuyển pha  Q = L.m Trong : L: nhiệt chuyển pha (J/kg) Liên hệ công nhiệt: Công

Ngày đăng: 11/11/2022, 16:31

w