Đang tải... (xem toàn văn)
1 1 Năng lượng Bảo toàn năng lượng (Định luật nhiệt động học 1) Một số lưu ý 2 • Nội dung giảng dạy trong các cuốn sau [1] Thermodynamics An Engineering Approach Các chương 1, 2, 3, 4, 5 và 6 [2] Basi[.]
Năng lượng Bảo toàn lượng (Định luật nhiệt động học 1) Một số lưu ý • Nội dung giảng dạy sau: [1] Thermodynamics: An Engineering Approach: Các chương 1, 2, 3, 4, [2] Basic Engineering Thermodynamics: Chương – Heat Transfer [3] Sách Nhiệt động lực học: chương từ 1-5 • Bài tập: Giao theo cá nhân chương 1-6 • [1] Học liệu (Course Materials) cung cấp website: scholar.vimaru.edu.vn/diemphd facebook group: Engineering Thermodynamics Group Objectives - Năng lượng hệ, dạng lượng; - Hai dạng truyền lượng nhiệt công; - Các dạng công khác nhau; - Sự bảo toàn lượng – Định luật nhiệt động học thứ nhất; - Hiệu suất truyền lượng; - Năng lượng nhiễm mơi trường Sự bảo tồn khối lượng • Nguyên lý chung: Vật chất (Khối lượng) • bảo tồn, khơng sinh đi, biến đổi từ dạng sang dạng khác Đối với hệ nhiệt động: Khối lượng vào – Khối lượng = Sự thay đổi khối lượng ݀݉ ݉ − ݉௨௧ = ݀ݐ Sự bảo tồn khối lượng • Hệ kín: ݉ = ܿ;ݐݏ݊ ௗ ௗ௧ =0 Ví dụ: Lốp xe, động đốt sau coi trình nạp thải triệt tiêu • Hệ hở: thường gặp với giả thiết dòng chảy ổn định: • Ví dụ: vật chất (lỏng, khí) chảy qua ống; nước chảy qua động tuabin Năng lượng: Nhiệt, Công, truyền lượng Energy: Heat, Work, Energy Transfer Sự bảo toàn lượng Ví dụ 1: Tủ lạnh làm việc Ví dụ 2: Quạt chạy Cơ sở để kết luận thay đổi nhiệt độ? phịng kín, cách nhiệt, cánh tủ mở Nhiệt độ phòng ntn? Các dạng lượng tham gia vào q trình? phịng kín, cách nhiệt Nhiệt độ phịng ntn? Các dạng lượng tham gia vào trình? Các dạng lượng (Forms of Energy) Năng lượng (Energy) Trong hệ ổn định (không tồn ảnh hưởng điện, từ, …), lượng toàn phần (E) hệ bao gồm: Động (kinetic-KE), (potential-PE) nội (internal-U): - Động năng: - - Thế năng: - Năng lượng toàn phần: Hoặc viết cho đơn vị khối lượng: Năng lượng vi mô, vĩ mô Năng lượng vĩ mô hệ lượng toàn phần so với xung quanh, bao gồm động Năng lượng vi mô hệ liên quan đến cấu trúc phân tử hệ thống độc lập với bên ngồi Đó nội lượng chuyển động phân tử: Nhiệt (Sensible energy); Năng lượng biến đổi pha: Nhiệt ẩn (Latent energy); Năng lượng liên kết nguyên tử: Hóa (Chemical energy), Năng lượng nguyên tử (Atomic energy) Năng Sự dụng lượng Static energy: tích trữ hệ thống; Dynamic energy: hệ thống trao đổi (qua biên hệ) Chỉ có dạng lượng trao đổi: Nhiệt (Heat); Cơng (Work) Ví dụ: Tuabin thủy điện: Năng lượng vĩ mô dịng chảy làm quay tuabin (sinh cơng) Năng lượng vi mô chuyển động hỗn loạn phần tử H2O khơng có tác dụng 10 Năng lượng hệ kín, hở Hệ kín (close system): Thường khơng có chuyển động (stationary); KE = 0; PE = 0; ∆E = ∆U Ví dụ: đun nóng vật chất bình kín Hệ hở (control volume): Có dịng chảy (mass flow rate); Energy Flow rate Ví dụ: Dịng chảy động tuabin Sự thay đổi lượng hệ kín, hệ hở nghiên cứu chương sau 11 Năng lượng truyền qua biên hệ kín Dạng nhiệt (Heat): Nếu lượng truyền qua Q biên hệ liên quan đến chênh nhiệt độ Nếu không work Heat: dạng lượng (thermal energy) truyền vật (qua biên hệ) có chênh nhiệt độ 12 System W Truyền lượng dạng nhiệt Năng lượng truyền qua biên hệ kín dạng Nhiệt Cơng Nhiệt truyền qua biên hệ có độ chênh nhiệt độ Nhiệt nhận dạng truyền qua biên hệ 13 Truyền lượng dạng nhiệt Nhiệt lượng trao đổi từ state đến state 2: Nhiệt lượng truyền/đơn vị thời gian (công suất truyền nhiệt): ݀ܳ ܳሶ = (݇ܬ/ݏ, ܹ݇) ݀ݐ Tổng nhiệt lượng trao đổi: Nếu công suất truyền nhiệt không đổi theo thời gian: 14 ...Objectives - Năng lượng hệ, dạng lượng; - Hai dạng truyền lượng nhiệt công; - Các dạng cơng khác nhau; - Sự bảo tồn lượng – Định luật nhiệt động học thứ nhất; - Hiệu suất truyền lượng; - Năng lượng. .. Thế năng: - Năng lượng toàn phần: Hoặc viết cho đơn vị khối lượng: Năng lượng vi mô, vĩ mô Năng lượng vĩ mô hệ lượng toàn phần so với xung quanh, bao gồm động Năng lượng vi mô hệ liên quan... Năng lượng (Energy) Trong hệ ổn định (không tồn ảnh hưởng điện, từ, …), lượng toàn phần (E) hệ bao gồm: Động (kinetic-KE), (potential-PE) nội (internal-U): - Động năng: - - Thế năng: - Năng lượng