Nhiệt động lực học - Chương 2

Tài liệu tham khảo dành cho giáo viên, học sinh chuyên môn hóa học - NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC.Trong nhiệt động lực học kĩ thuật, ta mặc định công nhận chất trong hệ hay thể tích điều khiển của chúng ta

Chương II

hệ thống và môi trường, vì vậy nó cần có một quá trình, một khoảng thời gian để thực hiện

 (2-3)

hiện giá trị biến đổi năng lượng của hệ thống qua biến đổi động năng, biểu thức 2-2 được viết lại

với

vào trạng thái (chiều cao so với góc đã chọn trước của hệ tại từng thời điểm xét)

Et

hiện giá trị biến đổi năng lượng của hệ thống qua biến đổi thế năng, biểu thức 2-6 được viết lại

các dạng thay đổi năng lượng khác chỉ phụ thuộc vào trạng thái được xếp vào nhóm gọi là nội năng U của hệ thống

trình bảo toàn năng lượng trong nhiệt động lực học – định luật nhiệt động thứ nhất n phong

vế phải của phương trình 2-2

trường hợp này có liên quan trực tiếp đến bề mặt ranh giới của hệ thống Trong trường hợp tổng quát công gồm 2 phần: công tác động làm dịch chuyển cả hệ thống – làm thay đổi động năng hoặc thế năng của hệ thống và công tác động trực tiếp đến bề mặt ranh giới

trực tiếp đến áp suất của hệ thống, đó chính là lực tác động lên bề mặt ranh giới do áp suất

Trong hệ hở, lực dịch chuyển có liên quan đến áp suất của dòng lưu động

Khảo sát ví dụ ở hình sau Hệ thống A, chất khí trong hệ thống nhận được năng lượng từ cánh

Năng lượng đi xuyên qua bề mặt ranh giới này gọi là công Hệ thống B, dòng điện từ battery của hệ thống làm quay motor,

môi trường là nhiệt lượng và công, và việc xếp loại cũng mang tính chất tương đối phụ thuộc vào hệ khảo sát

Lực thực hiện một công dV

wtt

wtt

wtt

thì công sinh ra do thay đổi thể tích sẽ là: ,

Nhận xét

kết thúc quá trình đã biết, thì công phụ thuộc vào quá trình (đường cong thay đổi dẫn đến diện tích thay đổi)

¸¸ ¹

¨¨ ©

Là lượng năng lượng trao đổi giữa hệ thống và môi trường khi

trị nhiệt độ chung): vật có nhiệt độ thấp thì gia tăng nhiệt độ, vật có nhiệt độ cao thì giảm nhiệt độ

Cân bằng về thế (lực tương tác phân tử): ở những điều kiện cụ thể, khi trao đổi nhiệt, vật chỉ biến đổi pha chứ không thay đổi nhiệt độ (sẽ được đề cập kỹ hơn tron phần chất thuần khiết)

o C và môi trường 30

o C

o C và 20

o C)

Ñôn vò

Qx

2

2

chúng là chân không, thì giữa hai vật này vẫn có trao đổi nhiệt Nhiệt lượng trao đổi trong trường hợp này là bức xạ nhiệt

xác định theo định luật Stefan-Boltzmann 4

G ˜

: Quá trình thuận nghịch nhận nhiệt lượng luôn làm cho entropy gia tăng Như vậy căn cứ vào sự biến đổi của entropy để nhận xét về quá trình trao đổi nhiệt của hệ thống

Phụ thuộc vào trạng thái đầu và trạng thái cuối và phụ thuộc vào đặc

Có thể so sánh nhiệt lượng trao đổi giữa hai quá trình (so sánh 2 diện tích)

cp

c’p

)v

biểu thức tính nhiệt lượng lúc này được thay bằng nhiệt dung riêng trung bình, tính theo biểu thức sau:

một hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ (hàm bậc nhất theo nhiệt độ): tra hàm số này ở phụ lục bảng 2

thể) nhiệt lượng trao đổi không dùng để làm biến đổi nhiệt độ của chất làm việc, mà được sử dụng để

Nhiệt độ K

Aån nhiệt kJ/kg

Nhiệt độ K

Aån nhiệt kJ/kg

... ( 2- 3 )

hiện giá trị biến đổi lượng hệ thống qua biến đổi động năng, biểu thức 2- 2 viết lại