Bài giảng cơ nhiệt đại cương

PHẦN I CƠ HỌC CHƯƠNG I: ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM I.1 Một số khái niệm mở đầu: I.1.1 Chuyển động học: Sự thay đổi vị trí vật so với vật khác Vì vật chọn để so sánh đứng yên chuyển động chuyển động mang tính tương đối I.1.2 Động học: Là phần học nghiên cứu hình thái chuyển động chất điểm mà không đề cập đến nguyên nhân làm thay đổi hình thái chuyển động I.1.3 Chất điểm: Một vật chuyển động coi chất điểm kích thước nhỏ so với độ dài đường (hoặc so với những khoảng cách mà ta đề cập đến) Kích thước : hệ nhận nhiệt - Một nhiệt lượng Q âm có ý nghĩa có l̀ng nhiệt chảy khỏi hệ thống, nói cách khác nếu hệ nhả nhiệt Q coi âm Q < : hệ nhả nhiệt ⮚ Biểu thức tính nhiệt lượng quá trình cân bằnglượng nhỏ δQ - Nhiệt Nếu gọi δQ nhiệt lượng hệ nhận vào để nhiệt độ tăng dT người ta nhận thấy δQ tỉ lệ với dT tỉ lệ khối lượng M hệ, vậy: δQ = cMdT c hệ số tỉ lệ, gọi nhiệt lượng riêng hệ (J/kg) Ngồi người ta cịn định nghĩa nhiệt dung riêng phân tử C là: C=µc Vậy nhiệt lượng mà hệ nhận được: Nhiệt lượng lớn Q Xét q trình nung nóng hệ nhiệt độ thay đổi từ T đến T2 , để tính nhiệt lượng Q mà hệ nhận vào trình ta làm tương tự trường hợp công cuối NGUYÊN LÝ THỨ NHẤT NHIỆT ĐỘNG HỌC Độ biến thiên nội (năng lượng) hệ trình biến đổi bằng tổng công nhiệt lượng mà hệ nhận vào trình Nếu q trình nhỏ, độ biến thiên nội năng: Quá trình hữu hạn: dU = δA + δQ ΔU = A + Q Lưu ý: Chu trình khép kín (tức sau chu trình hệ lại trở trạng thái ban đầu) trình mà trạng thái cuối trùng với trạng thái đầu nội hàm trạng thái, nên U1 = U2 => ΔU = A + Q = A = −Q Nếu hệ nhận cơng (A > 0) toả nhiệt lượng Q (Q < 0) có nghĩa mơi trường bên nhận nhiệt lượng: Q’ = − Q > Ngược lại hệ nhận nhiệt (Q > 0) sinh cơng (A < 0) có nghĩa mơi trường bên ngồi nhận cơng: A’= − A > Động vĩnh cửu loại Người ta gọi động có khả sinh công mà không cần nhận lượng đầu vào động vĩnh cửu loại Từ nguyên lý thứ kết luận rằng chế tạo động vĩnh cửu loại Ứng dụng nguyên lý thứ nhiệt động học để nghiên cứu các quá trình biến đổi khí lý tưởng Ví dụ q trình hơ nóng làm lạnh khối khí bình kín có hệ số dãn nở khơng đáng kể Ví dụ nung nóng làm lạnh khối khí đựng xy lanh với pít tơng di chuyển tự Quá trình đẳng nhiệt (T = const, pV = const) Ví dụ q trình nén dãn chậm khối khí trường hợp mơi trường có nhiệt độ khơng đổi d Quá trình đoạn nhiệt Quá trình đa biến (politropic)