Ôn tập môn nhiệt động lực học

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM Đơn vị đo áp suất Pa = N/m2 (Kpa, Mpa) bar = 105 N/m2=750mmHg at = 0,981.105 N/m2 = kgf/cm2 = 10 mH2O = 735,5 mmHg mmH2O = 9,81N/m2 mmHg = 133,32 N/m2 p suất tuyệt đối (p) p = pkq + pd p = pkq - pck TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM Công, nhiệt lượng, nhiệt dung riêng dwtt  pdv dv >  W > : hệ dãn nở sinh công dv <  W < : hệ nén ép nhận cơng dwlđ  dpv dwkt = – vdp dp <  Wkt > : hệ dãn nở sinh cơng kt dp > Wkt < : hệ nén ép nhận cơng kt dq = Tds = Cdt Q > : nhiệt hệ nhận vào Q < : thân hệ tỏa nhiệt C = C = 22,4.C’ ; Cp-Cv=R=8314 Cp-Cv=R Cp Cv k n C hh   g i Ci i 1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM n g Thành phần khối lượng: i 1 i 1 n Thành phần thể tích, mol: ri  r 1 Vi ni  ; V n i i 1 Mối quan hệ thành phần khối lượng gi thành phần thể tích ri g  ri  n i i ; i gi  ri ;   g i i Phân tử lượng hỗn hợp n    ri i ; i 1 i 1  n  i 1 gi i Thế tích riêng khối lượng riêng hỗn hợp n v i 1 gi i n    ri i ; i 1 Phân áp suất thành phần Ri  pi  pgi  pgi  ri p R i TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM  Bảng số liệu giá trị thực nghiệm Bảng NDR kmol số loại chất khí (kcal/kmol.độ) Khí lý tưởng (µc)p, kcal/kmol.độ (µc)v, kcal/kmol.độ k Loại có nguyên tử 1,667 Loại có nguyên tử 1,4 Loại có nguyên tử 1,286 Bảng NDR kmol số loại chất khí (kJ/kmol.độ) Khí lý tưởng (µc)p, kJ/kmol.độ (µc)v, kJ/kmol.độ k Loại có nguyên tử 20,9 12,6 1,667 Loại có nguyên tử 29,3 20,9 1,4 Loại có nguyên tử 37,7 29,3 1,286 Nhóm nguyên tử: gồm khí Ar, Ne, He,… Nhóm ngun tử: gồm khí O2, N2, H2, CO, Khơng khí,… Nhóm ngun tử: gồm khí CO2, SO2, CH4, C2H2, C2H4,… TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM Định luật nhiệt động thứ dq = du + dw; dq = du + pdv d dq  di  dq = di – vdp; dq = di + dwkt Vì: du = Cv.dT; di = Cp.dT Nên biểu thức viết cho ĐL1 có thêm dạng sau dq = du + pdv = Cv.dT + pdv dq = di – vdp = Cp.dT – vdp Cho G kg chất môi giới: Q=∆U+Wtt Q=∆I +Wkt ∆U=GCv∆T ∆I=GCp∆T TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM p = const v2 T2  v1 T1 w12 = p(v2 – v1) (J/kg)  W12 = p(V2 – V1) (J) wkt12 = Qp = GCp(T2 – T1) (J) , ∆U=GCv∆T S  GC p ln v = const T2 T1 (J/K) p2 T2  p1 T1 w12 = Wkt12 = V(p1 – p2), (J) Qv= U = GCv(T2 – T1), (J) T2 T1 (J/K) S  S2  S1  GCv ln TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM T = const p2 v1  p1 v2 W12  Wkt12  GRT ln p1 V  p1V1 ln (J) p2 V1 QT = W12 , (J) S  GR ln dq = 0, pvk = const, k k V2 p  GR ln V1 p2 Cp Cv k 1 k p2  v1  T2  p2   ;   p1  v2  T1  p1  W12  v     v2  k 1 1/ k v2  p1    ; v1  p2  ;  k 1 v1  T2   v2  T1  ; pV - p V GR T1 - T2   1 2 k -1 k -1 k 1 k 1     k k     pV p GRT1  p2  W12  1 1         k 1 p1  k    p1        Wkt12 =k W12 , S = TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM Quá trình đa biến pvn = const n p2  v1  v2   ; p1  v2  v1 Wtt  n n 1 n  p   ;  p2  GR T1  T2   n 1 T2  p2   T1  p1   p1V1  p2V2  n 1 Wkt  1 n v     v1  v     v2  n 1 n Cn  Cv ; v2  T1   v1  T2  ; n 1 n p2  T1   p1  T2  ; n 1 n 1     pV  T      p1V1 V1 GRT1 V1 1      1      1 1    n    V2   n    V2   n   T1      nGR T1  T2   nWtt n 1 Q = GCn (T2 – T1) Cn  C p ;  n 1 k Q  GCv Cp Cv ; Cn  Cv nk T2  T1  n 1 nk n 1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM Biểu diễn trình đồ thị p - v TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM Biểu diễn trình đồ thị T - s 10 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM Ví dụ Ví dụ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM Ví dụ Cho 2,5 kg khí Mêtan (CH4) giãn nở người ta nhận công thay đổi thể tích 650 kJ Trong q trình giãn nở nội khối khí giảm lượng 255 kJ Xác định nhiệt lượng trao đổi độ biến thiên nhiệt độ q trình Ví dụ Khảo sát hệ thống nhiệt động hở làm việc với chất mơi giới khí lý tưởng A, trạng thái ban đầu nhiệt độ khí t1 = 600oC Sau cho khí giản nở theo q trình đoạn nhiệt thuận nghịch đến trạng thái có nhiệt độ t2 = 220oC thấy áp suất khí giảm 10 lần so với ban đầu Công suất sinh hệ thống trình giản nở W = 1455 kW Cho biết lưu lượng khí qua hệ thống G = 3,5 kg/s Xác định: Số mũ đoạn nhiệt trình, Giá trị nhiệt dung riêng khối lượng đẳng áp cp đẳng tích cv khí A  ... lượng 255 kJ Xác định nhiệt lượng trao đổi độ biến thiên nhiệt độ q trình Ví dụ Khảo sát hệ thống nhiệt động hở làm việc với chất môi giới khí lý tưởng A, trạng thái ban đầu nhiệt độ khí t1 = 600oC... 1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM Biểu diễn trình đồ thị p - v TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM Biểu diễn trình đồ thị T - s 10 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM Ví dụ Ví dụ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA...TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM Công, nhiệt lượng, nhiệt dung riêng dwtt  pdv dv >  W > : hệ dãn nở sinh cơng dv <  W < : hệ