1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

Nguyên lý I nhiệt động lực hoc

16 2,5K 22

Đang tải... (xem toàn văn)

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

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 16
Dung lượng 116,29 KB

Nội dung

Chơng Nguyên lý thứ nhiệt động lực học Bi giảng Vật lý đại cơng Tác giả: PGS TS Đỗ Ngọc Uấn Viện Vật lý kỹ thuật Trờng ĐH Bách khoa H nội Đ1.Khái niệm lợng-công v nhiệt Năng lợng: ã Đặc trng cho mức độ vận động vật chất hệ.-> trạng thái xác định, lợng xác định =>Năng lợng l hm trạng thái ã Hệ không chuyển động, không đặt trờng lực -> Năng lợng hệ nội cđa hƯ: W = U C«ng vμ nhiƯt: Khèi khí đẩy pít tông -> sinh công -> nội giảm -> trao đổi lợng; Nén: nhận công ãNung nóng khối khí, giữ V=const ->Chuyển động hỗn loạn tăng ->T tăng ->trao đổi lợng: nhận nhiệt ãSự tơng đơng công v nhiệt: 4,18j 1calo Công v nhiệt l đại lợng đo mức độ trao đổi lợng Chúng l lợng Chúng l hm trạng thái m l hm trình Công liên quan đến chuyển động có trật tự Nhiệt liên quan đến chuyển động hỗn loạn Đ2 Nguyên lý thứ nhiệt động lực học Trong học: Độ biến thiên lợng hệ công m hệ trao đổi trình đó: W = W2- W1= A -> Nhiệt? Phát biểu nguyên lý thứ nhiệt động lực học: Độ biến thiên lợng hệ trình biến đổi tổng công v nhiệt hệ nhận đợc trình W = W2- W1= A +Q A, Q -C«ng vμ nhiƯt hệ nhận đợc => A=-A, Q=-Q Công v nhiệt hệ sinh & toả ã Hệ đứng yên W=U (nội năng) ã => Trong trình biến đổi, độ biến thiên nội hệ tổng công v nhiệt hệ nhận đợc trình đó: U = U2-U1= A+Q Đối với trình biến đổi vô nhá: dU = δA + δQ ý NghÜa nguyªn lý I NĐLH: ã Nếu A>0, Q>0 => U = U2-U1>0 nội tăng, Hệ nhận công v nhiệt Công sinh A U2=U1 Nội bảo ton ã Định luật bảo ton v chuyển hoá lợng: Năng lợng không tự sinh v không tự đi, chuyển hoá từ dạng ny sang dạng khác, truyền từ hệ ny sang hệ khác 3 Hệ nguyên lý thứ nhiệt Động Lực học: Không tồn động vĩnh cửu loại I: Giả sử hệ thực chu trình kín v trở lại trạng thái ban đầu; Tức U2=U1-> U = => A=-Q hay -A = Q; Nh hệ nhận công toả nhiệt, sinh công phải nhận nhiệt Trong hệ cô lập gồm vật trao đổi nhiệt, nhiệt lợng vật ny toả nhiệt lợng vËt thu vμo: ΔU = => Q1 =-Q2 Đ3 ứng dụng nguyên lý thứ I nhiệt động lực học Trạng thái cân bằng, trình cân a Định nghĩa: Trạng thái cân hệ l trạng thái thông số trạng thái không biến đổi theo thời gian Trạng thái cân bị phá vỡ chịu tác động từ bên ngoi Quá trình cân l trình biến đổi gồm chuỗi liên tiếp trạng thái cân Thực tế trình CB; QT biến đổi chậm: Trạng thái CB đợc thiết lập ton hệ trớc chuyển sang trạng thái CB QT giả cân b Công m hệ nhận đợc trình CB F áp suất tác dụng lên pÝt t«ng p = F/S dl A = -pdV Công hệ nhận đợc trình V1=> V2 V2 V1 A = ∫ dA = ∫ − pdV p A>0 p AU = Q V ã Biến thiên nội năng: U = m iR T ãNhiệt nhận đợc: T = T2 T1 m Q = C vT iR Cv = trình đẳng áp V V1 V3 = = ã p = const T T1 T3 p ã V/T = const (ĐL Gay-Lussac) ã Công nhận đợc: A=-p(V2-V1) ã Nhiệt hệ nhận đợc: Q= U -A v2 v1 v3 V m iR Q= ΔT +p(V2-V1) m m iR μ m pΔV = RΔT μ Q= μ ΔT + μ RΔT m iR m m Q = ( + R ) ΔT = ( C V + R ) ΔT = C P Δ T μ μ μ => R=CP-CV C P = i + R HÖ sè Poisson CP i + γ= = CV i trình đẳng nhiệt p1V1=p2V2=pV ã T=const =>T1=T2 =T p ã pV=const (ĐL Boyle-Mariotte) p1 p2 ãU=0 => A=-Q hay Q=-A ã Công nhận ®−ỵc: v1 v2 v v2 p=p1V1/V v2 dV A = ∫ − pdV = ∫ − p1V1 V v1 v1 V2 V2 m V1 m A = − p1V1 ln = − RT ln = RT ln V1 μ V1 μ V2 V2 m Q = − A = RT ln V1 Qúa trình đoạn nhiệt ã Q=0 hay Q=0 ã p tăng V & T ã dU= A ( Nguyên lý I NĐH) m m iR dU = dT = C V dT ; μ μ dV ⇒ C V dT = − RT m V δA = -pdV pV = RT dT R dV μ + =0 CP − CV R = = γ −1 T CV V CV CV ) = const TV = const γ pV = const = const T.p ln T + ( γ − 1) ln V = const ln(TV TV γ −1 γ −1 γ −1 1− γ = const > Q=0->pV =const Đoạn nhiệt dốc ã Về mặt toán học: PV = const & >1 T=const->pV=const p Trong QT đẳng nhiệt: p doV hay pdo V v ã Về phơng diện vật lý: Trong QT đoạn nhiệt p V & T p ↑ V ↓ & T ↑ • Độ biến thiên nội QT đoạn nhiệt: m iR ΔU = ΔT μ C«ng mμ hƯ nhËn đợc QT đoạn nhiệt: Công Anhận qt đoạn nhiÖt V1->V2: V2 m iR A = ΔU − Q = Δ U = ΔT μ C«ng hƯ sinh ra: A’=-A V1γ pV γ = p1V1γ ⇒ p = p1 γ V A = ∫ ( − pdV ) V1 γ 1− γ 1− γ p1 V ( V − V A = − p1 V ∫ γ = γ −1 V1 V γ vμ thay V2 dV γ γ p1 V = p V m p1V1 = RT μ ) Nh©n vμo p V2 − p1V1 A= γ −1 p1V1 (T2 − T1 ) A= ( γ − 1)T1 ... NhiƯt liªn quan ®Õn chuyển động hỗn loạn Đ2 Nguyên lý thứ nhiệt động lực học Trong học: Độ biến thiên lợng hệ công m hệ trao đ? ?i trình đó: W = W2- W1= A -> Nhiệt? Phát biểu nguyên lý thứ nhiệt động. .. §3 øng dơng nguyên lý thứ I nhiệt động lực học Trạng th? ?i cân bằng, trình cân a Định nghĩa: Trạng th? ?i cân hệ l trạng th? ?i thông số trạng th? ?i không biến đ? ?i theo th? ?i gian Trạng th? ?i cân bị phá... v trở l? ?i trạng th? ?i ban đầu; Tức U2=U1-> ΔU = => A=-Q hay -A = Q; Nh hệ nhận công toả nhiệt, sinh công ph? ?i nhận nhiệt Trong hệ cô lập gồm vật trao đ? ?i nhiệt, nhiệt lợng vật ny toả nhiệt lợng

Ngày đăng: 08/05/2014, 14:51

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

w