bao cao vat ly a1, xac dinh cong khi ly tuong

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ  BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN VẬT LÝ A1 ĐỀ TÀI: XÁC ĐỊNH CƠNG CỦA HỆ TRONG CÁC Q TRÌNH CÂN BẰNG TỪ GIẢN ĐỒ (p,V) GVHD: CÔ DƯƠNG THỊ NHƯ TRANH LỚP: CK18DM02- L07 NHÓM MATLAB: TP.HCM, 4/12/2018 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ  BÁO BÀI TẬP VẬT LÝ CÁO LỚN A1 ĐỀ TÀI: XÁC ĐỊNH CÔNG CỦA HỆ TRONG CÁC QUÁ TRÌNH CÂN BẰNG TỪ GIẢN ĐỒ (p,V) GVHD: CƠ DƯƠNG THỊ NHƯ TRANH LỚP: CK18DM02- L07 NHĨM MATLAB: LỚP: CK18DM02-L07 NHÓM: THÀNH VIÊN: TP.HCM, 4/12/2018 STT 10 11 HỌ VÀ TÊN CÁC THÀNH VIÊN Nguyễn Thị Huỳnh Nhi Lê Thị Quỳnh Như Phan Thị Ngọc Nhung Mai Thị Trinh Nữ Nguyễn Kim Oanh Trần Thị Kim Oanh Nguyễn Diệp Hoàng Thanh Phong Hà Mỹ Phương Lê Thị Bích Phượng Lê Võ Như Quỳnh Quách Văn Sĩ MSSV 1813406 1813435 1813429 1813455 1813462 1813464 1813522 1813616 1813652 1813774 1813832 A.Mục lục Lời nói đầu: I.Bài báo cáo………………………………………………… 1/Kiến thức vận dụng……………………………………………………… 2/Yêu cầu………………………………………………………….… … 3/Nhiệm vụ……………………………………………………….… …… 4/Thuật toán………………………………………………… … ……… 5/Viết chương trình……………………………………………… …… 6/Ví dụ…………………………………………………………… …… 7/Nhận xét………………………………………………………………… 10 8/Kết luận………………………………………………………………… 11 II.Danh mục tài liệu tham khảo……………………….… … 12 B Danh mục hình: Hình 1:Code máy ……………………………………………………….8 Hình 2: Kết ví dụ 1………………………………………………………9 Hình 3: Kết ví dụ 2…… ………………………………….………… 10 LỜI NÓI ĐẦU: Cho đến nay, việc khám phá tìm hiểu mơi trường xung quanh, tượng tự nhiên… ln người ý Nói đến nhắc đến lĩnh vực vật lý- lĩnh vực đóng góp nhiều qua định luật, định lý quan trọng môn vật lý đại cương mơn học đại cương có tầm quan trọng sinh viên đại học Bách Khoa nói riêng sinh viên ngành kỹ thuật nói chung Do ,việc dành thời gian cho mơn học cần thiết để có sở vững đồng thời biết vận dụng sống ,trên sở lí thuyết có sẵn, tìm hiểu , học hỏi, sáng tạo cơng trình hữu ích Sự phát triển cơng nghệ tốn tin đời hỗ trợ lớn trình phát triển lĩnh vực nói chung vật lí nói riêng Việc ứng dụng tin học q trình giải thích sở liệu vật lí , giải tốn vật lí làm có thời gian bỏ rút ngắn lại mang hiệu cao Như phần mềm ứng dụng matlap giải vấn đề Vì việc tìm hiểu matlap ứng dụng việc thực hành mơn vật lí đại cương I quan hữu ích Ở tập lớn nhóm thực nội dung “Tính cơng q trình cân dựa giản đồ P-V” thông qua phần mềm matlap Đây toán quan trọng phần nhiệt học ứng dụng nhiều Trong suốt q trình nhóm nhận nhiều quan tâm ủng hộ giúp đỡ tận tình thầy bạn bè đặc biệt cô Dương Thị Như Tranh giáo viên hướng dẫn cho đề tài nàỳ cách đặc biệt tới bạn bè cách riêng nhiệt tình thành viên nhóm.Sau nội dung tìm hiểu tập lớn nhóm! I/BÀI BÁO CÁO: 1/ KIẾN THỨC VẬN DỤNG -Cơ sở xây dựng công thức: +Cơng q trình biến đổi chậm mà thể tích thay đổi từ A= +Áp dụng nguyên lý thứ nhiệt động học với số biến đổi đặt biệt chất lưu, ta có cơng thức tính cơng số q trình cân bằng: *Biến đổi đẳng tích: V= const Đối với hệ khối khí lý tưởng, định luật Gay-Lassac cho Cơng q trình đẳng tích: W== *Biến đổi đẳng áp: P= const Đối với hệ khối khí lý tưởng, định luật Gay-Lassac cho Cơng q trình đẳng áp: W== - P(= R *Biến đổi đẳng nhiệt : T= const Đối với hệ khối khí lý tưởng, định luật Boyle-Mariotte cho Cơng q trình đẳng nhiệt: W== = -Công hệ số trình cân từ giản đồ p-V xác định sau: + Với q trình đẳng tích: + Với trình đẳng áp: + Với trình đẳng nhiệt: 2/ YÊU CẦU: -Sử dụng Matlab để biểu diễn giãn đồ (p,V) trình cân từ giá trị p, V cho trước từ giá trị tính tốn tổng cơng trình biểu diễn 3/ NHIỆM VỤ: -Xây dựng chương trình Matlab: 1) Nhập liệu số mol n, áp suất ban đầu p, thể tích ban đầu V 2) Tạo nút nhấn chọn q trình (đẳng tích, đẳng áp, đẳng nhiệt thoát ra) nhập liệu áp suất p thể tích V cho q trình (Có thể tham khảo dòng lệnh bên dưới) 3) Vẽ đồ thị biểu diễn trình giãn đồ (P,V) 4) Dùng phép tốn hình thức (symbolic) để tính tổng cơng q trình 4/ THUẬT TỐN: Bước 1: Nhập vào máy giá trị k, n, P1, V1 Bước 2: Tạo bảng menu để chọn q trình Bước 2.1: Q trình đẳng tích, nhập vào P (1+i) vẽ đường biểu diễn Bước 2.2: Quá trình đẳng áp, nhập vào V (1+i) vẽ đường biểu diễn Bước 2.3: Quá trình đẳng nhiệt, nhập vào V (1+i), tính T vẽ đường biểu diễn Bước 2.4: Dừng lại vòng lập switch thực tiếp câu lệnh phía Bước 3:Xuất tổng cơng trình vẽ giãn đồ 5/ VIẾT CHƯƠNG TRÌNH: function giandoPV k= input('Nhap vào so qua trinh, k= '); n = input('Nhap vao so mol chat khi, n= '); CONG= 0; R= 8.31; clf; hold on xlabel('V'); ylabel('P'); P1= input('Nhap vao P1= '); V1= input('Nhap vao V1= '); P(k)= 0; V(k)= 0; for i= 1:k P(i)= P1; V(i)= V1; QUATRINH= menu(['Chon qua trinh cua giai doan thu ' num2str(i)], 'Dang tich', 'Dang ap', 'Dang nhiet'); disp(['Qua trinh thu ' num2str(i) ', P1= ' num2str(P1) ', V1= ' num2str(V1)]) switch QUATRINH case disp(['Qua trinh dang tich, V2 = V1= ', num2str(V1),'m3']); P2= input('Nhap vao P2= '); V2= V1; CONG= CONG + 0; plot([V1 V2], [P1 P2]); P1= P2; V1= V2; hold on case disp(['Qua trinh dang ap P1= P2= ', num2str(P1),'pa']) P2= P1; V2= input('Nhap vao V2= '); CONG = CONG +(- P1*(V2 - V1)); syms x y plot([V1 V2], [P1 P2]); P1= P2; V1= V2; hold on case disp('Qua trinh nhiet') V2= input('Nhap vao V2= '); T= P1*V1/(n*R); disp(['Nhiet T= ', num2str(T), 'K']); CONG= CONG + n*R*T*log(V1/V2); C= P1*V1; syms x y ezplot(C/x, [V1 V2]); P1= P1*V1/V2; disp(['Ap suat P2= ', num2str(P1),'pa']) V1= V2; hold on end disp(' ') end axis([0, max(V)+1.5, 0, max(P)+0.5]) title('Gian P - V') disp('Gian P-V') disp(['Tong cong cua cac qua trinh ',num2str(CONG),'J']); end 10 Hình 1: Code matlab 6/ VÍ DỤ: Ví dụ 1: Cho mol chất khí tích áp suất m pa trải qua trình Quá trình đẳng tích, sau q trình áp suất tăng thêm pa Q trình đẳng áp, thể tích tăng thêm m Tính tổng cộng q trình vẽ đồ thị biểu diễn trình giản đồ p-V ? 11 Hình 2: Kết ví dụ 12 Vídụ 2: Cho mol chất khí tích áp suất m pa trải qua trình Quá trình đẳng áp, sau trình thể tích m 3.Q trình đẳng nhiệt, thể tích tăng thêm m so với ban đầu.Quá trình đẳng tích, sau q trình áp suất pa Tính tổng cơng q trình vẽ đồ thị biểu diễn trình giản đồ p-v ? Hình 3: Kết ví dụ 7/ NHẬN XÉT: *Ưu điểm: - Tính tốn dễ dàng, tiện lợi, cho kết xác cách phổ thơng Hình ảnh giản đồ mơ tả sinh động, xác, đặt biệt vẽ đường cong Giúp hiểu thêm ứng dụng Matlab toán kỹ thuật Tiết kiệm thao tác thời gian so với cách tính phổ thông *Khuyết điểm: - Thiết kế đoạn code nhiều thời gian, công sức Đoạn code rườm rà 13 - Còn mơ phạm phạm vi chủ đề định, chưa sáng tạo sang chủ đề tính toán kỹ thuật khác 8/ KẾT LUẬN: -Với phân cơng chuẩn bị kỹ lưỡng cố gắng hết mình, nhóm hồn thành đề tài giao Matlab cho kết mong muốn -Qua phần tập lớn nhóm đã: - Nắm vững cơng thức tính cơng q trình cân - Biết thao tác giải toán Matlab, ý nghĩa câu lệnh cách - trình bày file word, cơng cụ trình bày cơng thức tốn học Nâng cao hứng thú môn học Trao dồi kỹ học tập làm việc nhóm Nâng cao tinh thần trách nhiệm thắt chặt tình đồn kết thành viên nhóm nói riêng bạn khoa Cơ khí nói chung II/ DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO : 1/ A L Garcia and C Penland, MATLAB Projects for Scientists and Engineers, Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ, 1996 http://www.algarcia.org/fishbane/fishbane.html 2/ Vật lý đại cương A1- Nguyễn Thị Bé Bảy-Huỳnh Quang Linh- Trần Thị Ngọc Nhung 3/ Tài liệu hướng dẫn sử dụng Matlab 4/ Bài giảng điện tử Vật lý đại cương A1- T.S Phạm Thị Hải Miền 5/ Bài giảng điện tử Vật lý đại cương A1- T.S Lê Quang Nguyên 14 ... '); V2= V1; CONG= CONG + 0; plot([V1 V2], [P1 P2]); P1= P2; V1= V2; hold on case disp(['Qua trinh dang ap P1= P2= ', num2str(P1),'pa']) P2= P1; V2= input('Nhap vao V2= '); CONG = CONG +(- P1*(V2... function giandoPV k= input('Nhap vào so qua trinh, k= '); n = input('Nhap vao so mol chat khi, n= '); CONG= 0; R= 8.31; clf; hold on xlabel('V'); ylabel('P'); P1= input('Nhap vao P1= '); V1= input('Nhap... trinh nhiet') V2= input('Nhap vao V2= '); T= P1*V1/(n*R); disp(['Nhiet T= ', num2str(T), 'K']); CONG= CONG + n*R*T*log(V1/V2); C= P1*V1; syms x y ezplot(C/x, [V1 V2]); P1= P1*V1/V2; disp(['Ap suat