Bài giảng Nhiệt kỹ thuật: Chương 3 Định luật nhiệt động thứ II được biên soạn với mục tiêu nhằm giúp sinh viên trình bày được định luật nhiệt động thứ II; áp dụng được định luật nhiệt động thứ II vào giải các bài toán nhiệt động cơ bản của khí lý tưởng; phân tích được chu trình Carno thuận nghịch.
TẬP ĐỒN DẦU KHÍ VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ PVMTC NHIỆT KỸ THUẬT CHƯƠNG 3: ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG THỨ II Giảng viên: ThS. PHẠM THỊ NỤ Email: nupt@pvmtc.edu.vn Mobile: 090.612.6254 ThS. PHẠM THỊ NỤ NHIỆT KỸ THUẬT Chương 3: Định luật nhiệt động thứ II MỤC TIÊU CỦA CHƯƠNG 3: Sau học xong chương 3, người học có khả năng: Trình bày định luật nhiệt động thứ II Ø Áp dụng định luật nhiệt động thứ II vào giải toán nhiệt động khí lý tưởng Ø Phân tích chu trình Carno thuận nghịch Ø ThS. PHẠM THỊ NỤ NHIỆT KỸ THUẬT NỘI DUNG CHƯƠNG 3.1 Định luật nhiệt động thứ II loại chu trình nhiệt động 3.2 Chu trình Carno thuận nghịch ThS. PHẠM THỊ NỤ NHIỆT KỸ THUẬT 3.1 Định luật nhiệt động thứ II loại chu trình nhiệt động 3.1.1 Định luật nhiệt động thứ II - Định luật: Mọi trình tự phát tự nhiên xảy theo chiều hướng định Nếu muốn trình xảy theo chiều hướng ngược lại cần phải tiêu tốn lượng định - Chu trình: Môi chất thay đổi trạng thái cách liên tục lại trở trạng thái ban đầu - Muốn chuyển hóa cách liên tục nhiệt dạng lượng khác phải thực chu trình ThS. PHẠM THỊ NỤ NHIỆT KỸ THUẬT 3.1 Định luật nhiệt động thứ II loại chu trình nhiệt động 3.1.1 Định luật nhiệt động thứ II - Chỉ chiều hướng diễn biến trình - Thiết lập giới hạn tối đa biến hóa lượng từ nhiệt sang công động nhiệt - Nêu lên điều kiện để thực trình ngược với chiều tự phát - Định luật nhiệt động thứ đánh giá chu trình nhiệt động ThS. PHẠM THỊ NỤ NHIỆT KỸ THUẬT 3.1 Định luật nhiệt động thứ II loại chu trình nhiệt động 3.1.2 Chu trình thuận chiều - Là chu trình thực chuyển hóa nhiệt thành Trong chu trình thuận chiều chất mơi giới nhận nhiệt từ nguồn nóng, giãn nở sinh cơng nhả phần nhiệt lượng cịn lại cho nguồn lạnh Hình 3.1 Biểu diễn chu trình thuận chiều đồ thị công nhiệt ThS. PHẠM THỊ NỤ NHIỆT KỸ THUẬT 3.1 Định luật nhiệt động thứ II loại chu trình nhiệt động ThS. PHẠM THỊ NỤ NHIỆT KỸ THUẬT 3.1 Định luật nhiệt động thứ II loại chu trình nhiệt động 3.1.2 Chu trình thuận chiều Bài tập 1: Động đốt nhận nhiệt 1300 kJ từ nguồn nóng, thải nhiệt 640 kJ cho nguồn lạnh, xác định hiệu suất nhiệt chu trình (thời gian làm 10 phút) A 0,51 B 0,6 C 0,8 D 0,85 ThS. PHẠM THỊ NỤ NHIỆT KỸ THUẬT 3.1 Định luật nhiệt động thứ II loại chu trình nhiệt động ThS. PHẠM THỊ NỤ NHIỆT KỸ THUẬT 3.1 Định luật nhiệt động thứ II loại chu trình nhiệt động 3.1.3 Chu trình ngược chiều Trong chu trình ngược chiều chất mơi giới nhận cơng từ bên để vận chuyển nhiệt lượng theo chiều ngược từ nguồn lạnh đến nguồn nóng Hình 3.2. Biểu diễn chu trình ngược chiều trên đồ thị cơng và nhiệt ThS. PHẠM THỊ NỤ NHIỆT KỸ THUẬT 10 3.2 Chu trình Carno thuận nghịch 23 3.2.2 Chu trình Carno thuận nghịch ngược chiều Bài tập 4: Xác định hệ số làm lạnh chu trình Carno ngược chiều biết nhiệt độ nguồn nóng T1 = 37oC, nhiệt độ nguồn lạnh T2 = -3oC (thời gian làm 10 phút) A B C D 6,75 ThS. PHẠM THỊ NỤ NHIỆT KỸ THUẬT 3.2 Chu trình Carno thuận nghịch ThS. PHẠM THỊ NỤ 24 NHIỆT KỸ THUẬT Tổng kết chương 25 v Những nội dung chính: • Định luật nhiệt động thứ II • Các loại chu trình nhiệt động • + Chu trình thuận chiều + Chu trình ngược chiều Chu trình Carno thuận nghịch: + Chu trình carno thuận nghịch thuận chiều + Chu trình carno thuận nghịch ngược chiều ThS. PHẠM THỊ NỤ NHIỆT KỸ THUẬT Tổng kết chương 26 Câu 1: Định luật nhiệt động thứ hai: A Là định luật bảo toàn chuyển hóa lượng ứng dụng phạm vi nhiệt động B Xác định điều kiện, chiều hướng mức độ chuyển hóa lượng q trình nhiệt động đồng thời đánh giá chất lượng chu trình nhiệt động C Nêu lên mối quan hệ nhiệt công môi chất tiến hành q trình nhiệt động D Là sở để tính toán thiết lập cân lượng hệ nhiệt động ThS. PHẠM THỊ NỤ NHIỆT KỸ THUẬT Tổng kết chương 27 Câu 2: Định luật nhiệt động thứ thực chất là: A Định luật bảo toàn lượng B Định luật bảo toàn nhiệt lượng C Định luật xác định công sinh D Định luật xác định chiều hướng tiến hành trình trao đổi nhiệt ThS. PHẠM THỊ NỤ NHIỆT KỸ THUẬT Tổng kết chương 28 Câu 3: Chu trình thuận chiều A Chu trình chuyển nhiệt từ nguồn có nhiệt độ thấp đến nguồn có nhiệt độ cao sinh cơng B Chu trình chuyển nhiệt từ nguồn có nhiệt độ cao đến nguồn có nhiệt độ thấp nhận cơng C Là chu trình động nhiệt D Là chu trình máy lạnh bơm nhiệt ThS. PHẠM THỊ NỤ NHIỆT KỸ THUẬT Tổng kết chương 29 Câu 4: Chu trình ngược chiều là: A Chu trình chuyển nhiệt từ nguồn có nhiệt độ thấp đến nguồn có nhiệt độ cao sinh cơng B Chu trình chuyển nhiệt từ nguồn có nhiệt độ cao đến nguồn có nhiệt độ thấp sinh cơng C Là chu trình động nhiệt D Là chu trình máy lạnh bơm nhiệt ThS. PHẠM THỊ NỤ NHIỆT KỸ THUẬT Tổng kết chương 30 Câu 5: Hiệu suất nhiệt sử dụng để đánh giá hiệu chu trình nào? A Chu trình thuận chiều B Chu trình ngược chiều C Được sử dụng cho hai chu trình thuận chiều ngược chiều D Chu trình Carno ThS. PHẠM THỊ NỤ NHIỆT KỸ THUẬT Tổng kết chương 31 Câu 6: Hệ số làm lạnh hệ số làm nóng sử dụng để đánh giá hiệu chu trình nào? A Chu trình thuận chiều B Chu trình ngược chiều C Được sử dụng cho hai chu trình thuận chiều ngược chiều D Chu trình Carno ThS. PHẠM THỊ NỤ NHIỆT KỸ THUẬT Tổng kết chương 32 Câu 7: Chu trình carno chu trình thực bởi:? A trình đẳng áp trình đẳng nhiệt xen kẽ B trình đẳng áp trình đẳng tích xen kẽ C q trình đẳng nhiệt q trình đẳng tích xen kẽ D trình đẳng nhiệt trình đoạn nhiệt xen kẽ ThS. PHẠM THỊ NỤ NHIỆT KỸ THUẬT Tổng kết chương 33 Câu 8: Một động nhiệt nhận nguồn nóng 52kcal trả cho nguồn lạnh 36kcal chu trình Tính hiệu suất động A 31 B 35 C 39 D 50 ThS. PHẠM THỊ NỤ NHIỆT KỸ THUẬT Tổng kết chương 34 Câu 9: Bơm nhiệt khơng khí làm việc theo chu trình Carnot, biết nhiệt độ khơng khí vào máy nén 10oC, nhiệt độ khơng khí sau nén 80oC Xác định hệ số làm nóng φ? A B 1.14 C D 2,5 ThS. PHẠM THỊ NỤ NHIỆT KỸ THUẬT Tổng kết chương 35 Câu 10: Máy lạnh có hệ số làm lạnh ε = Nếu nhiệt độ khơng khí xung quanh dàn nóng 35oC nhiệt độ phịng làm lạnh mức cao độ? A 20 B 25 C 30 D 35 ThS. PHẠM THỊ NỤ NHIỆT KỸ THUẬT Tổng kết chương 36 Bài tập nhà: làm 1-10 trang 37 giáo trình Nhiệt kỹ thuật ThS. PHẠM THỊ NỤ NHIỆT KỸ THUẬT TẬP ĐỒN DẦU KHÍ VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ PVMTC Thank You! WWW.PVMTC.EDU.VN Giảng viên: ThS. PHẠM THỊ NỤ Email: nupt@pvmtc.edu.vn Mobile: 090.612.6254 ThS. PHẠM THỊ NỤ NHIỆT KỸ THUẬT 37 ... công nhiệt ThS.? ?PHẠM THỊ NỤ NHIỆT KỸ THUẬT 3. 1 Định luật nhiệt động thứ II loại chu trình nhiệt động ThS.? ?PHẠM THỊ NỤ NHIỆT KỸ THUẬT 3. 1 Định luật nhiệt động thứ II loại chu trình nhiệt động 3. 1.2... mức cao độ? A 20 B 25 C 30 D 35 ThS.? ?PHẠM THỊ NỤ NHIỆT KỸ THUẬT Tổng kết chương 36 Bài tập nhà: làm 1-1 0 trang 37 giáo trình Nhiệt kỹ thuật ThS.? ?PHẠM THỊ NỤ NHIỆT KỸ THUẬT TẬP ĐỒN DẦU KHÍ VIỆT NAM... p3ν3k - Quá trình nén đẳng nhiệt – 4: môi chất nhả nhiệt cho nguồn lạnh: q2 =T2.(s2 - s1) - Quá trình nén đoạn nhiệt – 1: nhiệt độ tăng từ T2 lên T1: p1.ν1k = p4.ν4k ThS.? ?PHẠM THỊ NỤ NHIỆT KỸ THUẬT