HIỆU ỨNG CHUYỂN ĐỔI NHIỆT ĐIỆN

HIỆU ỨNG CHUYỂN ĐỔI NHIỆT ĐIỆN

Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: LÊ VĂN NHẠN SVTH: Vũ Thò Trúc Hà – Nguyễn Thò Thu Hương Trang 1 Pháưn MÅÍ ÂÁƯU 1. LÊ DO CHN ÂÃƯ TI. Thỉûc nghiãûm l mäüt phỉång phạp ráút cáưn thiãút v quan trng khäng thãø thiãúu trong ngnh váût lê hc. Thỉûc nghiãûm åí phỉång diãûn ca cạc nh khoa hc, â giụp h kiãøm nghiãûm v khàóng âënh tênh âụng âàõn ca cạc âënh lût cå bn, cng nhỉ bạc b âỉåüc nhỉỵng tỉ tỉåíng sai láưm. Cn thỉûc nghiãûm åí cỉång vë ca chụng ta, s giụp chụng ta hiãøu r bn cháút cạc váún âãư m cọ thãø khi nghiãn cỉïu l thuút chụng ta chỉa phạt hiãûn âỉåüc. Tiãúp xục nhiãưu våïi thỉûc nghiãûm, âọ l cå häüi cho chụng ta lm quen våïi cạch thiãút kãú, chãú tảo dung củ thê nghiãûm. Tỉïc l cọ thãø chuøn âäøi mäüt mä hçnh thê nghiãûm l thuút thnh mäüt thê nghiãûm thỉûc sỉû. Nhåì thỉûc nghiãûm m ta tin tỉåíng hån vo lê thuút. Âäi khi tỉì thỉûc nghiãûm ta cọ thãø phạt hiãûn nhỉỵng tỉåíng måïi cho näüi dung âang nghiãn cỉïu, hồûc mäüt näüi dung måïi no âọ. Củ thãø hån l, trong dảy hc váût l hiãûn nay v hïng sàõp tåïi thỉûc nghiãûm âang ráút âỉåüc chụ trng; Kãø c báûc âải hc v phäø thäng cạc thê nghiãûm ngy cng âỉåüc tàng cỉåìng âãø khàóng âënh tênh thỉûc tãú ca män hc ny. Trong chỉång trçnh hc âỉåüc phán bäú cho ngnh sỉ phảm váût l ca chụng täi cọ khạ nhiãưu thê nghiãûm vãư cạc pháưn cå, nhiãût, âiãûn, quang. Song thỉûc tãú, nãúu khäng bàõt tay vo thiãút kãú mäüt thê nghiãûm, chụng täi khäng thãø tháúy hãút nhỉỵng kiãún thỉïc, phỉång phạp, th thût âỉåüc váûn dủng trong âọ. Thỉûc ra, chụng täi cn ráút úu vãư pháưn thỉûc nghiãûm, vç váûy chụng täi quút âënh âi sáu hån vãư pháưn ny. Hån nỉỵa nhiãût v âiãûn l hai mng kiãún thỉïc ráút gáưn gi våïi phäø thäng. Chụng täi hy vng ràòng khi thỉûc hiãûn âãư ti: ’’HIÃÛU ỈÏNG CHUØN ÂÄØI NHIÃÛT ÂIÃÛN ‘’ s giụp chụng täi hiãøu r hån vãư l thuút v thỉûc nghiãûm trong lénh vỉûc m mçnh nghiãn cỉïu, âãø phủc vủ cho viãûc ging dảy sau ny. 1.1 Hon cnh thỉûc tãú. Phng thê nghiãûm ‘’Cå-Nhiãût âải cỉång’’, hiãûn âang cọ thiãút bë vãư âäüng cå nhiãût, mạy lm lảnh v chuøn âäøi nhiãût âiãûn nhỉng chỉa triãøn khai. Âãø âạp ỉïng nhu cáưu ny, âãư ti ca chụng täi bao gäưm hai bi thê nghiãûm : - Bi 1: Âäüng cå nhiãût v mạy lm lảnh. - Bi 2: Chuøn âäøi nhiãût âiãûn. Trong âọ, bi 1 cọ sỉû hỉåïng dáùn theo ti liãûu ca hng Pascä, bi cn lải våïi sỉû giụp âåỵ ca tháưy hỉåïng dáùn, chụng täi tỉû thiãút kãú. Vç âáy l pháưn thỉûc nghiãûm v thiãút kãú thê nghiãûm nãn chụng täi khäng cọ nhiãưu ti liãûu chè dáùn m pháưn låïn våïi sỉû hỉåïng dáùn ca tháưy, chụng täi tỉû lm láúy. Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: LÊ VĂN NHẠN SVTH: Vũ Thò Trúc Hà – Nguyễn Thò Thu Hương Trang 2 1.2. Mủc âêch ca âãư ti. Xạc âënh hiãûu sút ca âäüng cå nhiãût (hiãûu ỉïng Seebeck), hiãûu sút ca mạy lm lảnh (hiãûu ỉïng Peltier). Xạc âënh pháưn nàng lỉåüng bë máút mạt trong quạ trçnh lm viãûc ca mạy hiãûu ỉïng nhiãût. Tỉì âọ xạc âënh hiãûu sút thỉûc so våïi hiãûu sút Carnot. Chỉïng minh mäúi liãn hãû giỉỵa ngun l I v ngun l II nhiãût âäüng lỉûc hc bàòng thê nghiãûm trỉûc quan. Kiãøm chỉïng lải hiãûu ỉïng Seebeck v hiãûu ỉïng Peltier bàòng thê nghiãûm trỉûc quan. 1.3. Giåïi hản ca âãư ti. Nhiãût nàng l mäüt dảng nàng lỉåüng, nọ cọ thãø chuøn tỉì dảng ny sang dảng khạc, tỉì váût ny sang váût khạc khi täưn tải sỉûû chãnh lãûch nhiãût âäü. Nhiãût thỉåìng âỉåüc chuøn thnh cå nàng trong cạc âäüng cå nhiãût: âäüng cå âäút trong, tua bin håi,âäüng cå phn lỉûc, . nhiãût nàng chuøn trỉûc tiãúp thnh âiãûn nàng trong cạc âäüng cå nhỉ: tỉì thu âäüng ,pin nhiãût âiãûn, pin nhiãût âiãûn tỉí, pin nhiãn liãûu, . ngoi ra nhiãût nàng cn âỉåüc dng phäø biãún våïi mủc âêch cung cáúp hồûc láúy nhiãût nhỉ trong viãûc âiãưu ho nhiãût âäü, båm nhiãût, t lảnh . Nhỉng trong pháưn âãư ti ca chụng täi chè nghiãn cỉïu âãún hoảt âäüng ca âäüng cå nhiãût, mạy lm lảnh, pin nhiãût âiãûn. 2. CẠC GI THUÚT CA ÂÃƯ TI. Cäú nghiãn cỉïu lê thuút, thiãút kãú thê nghiãûm v ci tiãún dủng củ thê nghiãûm âãø: - Chỉïng minh mäúi liãn hãû giỉỵa ngun lê I v ngun lê I mäüt cạch trỉûc quan. - Kho sạt quạ trçnh lm lảnh ca mạy hiãûu ỉïng nhiãût v thiãút bë Peltier. - Kho sạt quạ trçnh lm viãûc ca âäüng cå nhiãût. 3. CẠC PHỈÅNG PHẠP V PHỈÅNG TIÃÛN THỈÛC HIÃÛN ÂÃƯ TI. Trong pháưn nghiãn cỉïu âãư ti, chụng täi sỉí dủng nhỉỵng ti liãûu liãn quan âãún pháưn l thuút nhiãût hc v âiãûn hc âãø lm cå såí cho pháưn thỉûc nghiãûm. Do âọ phỉång phạp ch úu ca chụng täi l phỉång phạp thỉûc nghiãûm. Âãø tiãún hnh thê nghiãûm chụng täi â sỉí dung mạy hiãûu ỉïng nhiãût, thiãút bë Peltier v mäüt säú thiãút bë cọ liãn quan. 4. CẠC BỈÅÏC THỈÛC HIÃÛN ÂÃƯ TI. Âãư ti thỉûc hiãûn trong thåìi gian sạu thạng, tỉì thạng 09/02 âãún 04/03 v chia ra lm cạc mäúc thåìi gian sau: - 15/09/02 - 15/10/02 : Xạc âënh nhiãûm vủ trng tám ca âãư ti; Tçm cạc ngưn tỉ liãûu tham kho gäưm sạch hỉåïng dáùn. - 15/10/02 - 15/11/02 : Âc sạch v nghiãn cỉïu cạc pháưn l thuút cọ liãn quan. - 15/11/02 - 15/03/02 : Lm thê nghiãûm, viãút l thuút, rụt ra kãút lûn v viãút hai bi thỉûc hnh. - 15/03/02 - 30/04/03 : Viãút lûn vàn v sỉía chỉỵa hon chènh âãư ti. Chøn bë näüi dung v bạo cạo täøng kãút âãư ti. Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: LÊ VĂN NHẠN SVTH: Vũ Thò Trúc Hà – Nguyễn Thò Thu Hương Trang 3 Pháưn NÄÜI DUNG A - CÅ SÅÍ L THUÚT. Tỉì khoạ: - Nhiãût âäüng lỉûc hc. - Tạc nhán. - Ngưn nhiãût. - Chu trçnh thûn nghëch. - Chu trçnh báút thûn nghëch. - Hiãûu sút âäüng cå nhiãût. - Hãû säú båm nhiãût. - Entropy. - Hiãûu âiãûn thãú tiãúp xục. - Cäng thoạt. - Hiãûn tỉåüng nhiãût âiãûn . - Pin nhiãût âiãûn. Tọm tàõt näüi dung: Trong váût l nọi chung, ta cọ âënh lût bo ton nàng lỉåüng chi phäúi mi hoảt âäüng trong tỉû nhiãn v trong âåìi säúng. Trong pháưn nhiãût hc, thç âënh lût bo ton nàng lỉåüng âỉåüc diãùn t båíi ngun l I nhiãût âäüng lỉûc hc. Màût khạc, trong tỉû nhiãn cạc quạ trçnh nhiãût chè xy ra theo mäüt chiãưu. Tỉïc l, nhiãût chè cọ thãø truưn tỉì nåi cọ nhiãût âäü cao sang nåi cọ nhiãût âäü tháúp hån m khäng cọ quạ trçnh ngỉåüc lải. Nãúu nhỉ ngun l I chè chụ âãún màût âënh lỉåüng ca cạc quạ trçnh thç ngun l thỉï II cn cho biãút âãún âiãưu kiãûn, chiãưu hỉåïng v mỉïc âäü chuøn hoạ nàng lỉåüng, cháút lỉåüng nhiãût. Ạp dủng ngun l II ta tênh âỉåüc hiãûu sút âäüng cå nhiãût v hiãûu sút ca mạy lm lảnh. Ngoi ra ta cn kho sạt cáúu tảo, ngun tàõc hoảt âäüng ca càûp nhiãût âiãûn âãø hiãøu r ngun l I v ngun l II thäng qua quạ trçnh chuøn âäøi nhiãût âiãûn. 1. NGUN L THỈÏ NHÁÚT NHIÃÛT ÂÄÜNG LỈÛC HC. Trỉåïc khi âi vo nghiãn cỉïu näüi dung ngun l thỉï nháút ca nhiãût âäüng lỉûc hc, ta xẹt mäüt säú khại niãûm cå bn sau. 1.1. Cäng v nhiãût. Trong tỉû nhiãn cọ hai hçnh thỉïc truưn nàng lỉåüng: Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: LÊ VĂN NHẠN SVTH: Vũ Thò Trúc Hà – Nguyễn Thò Thu Hương Trang 4 - Mäüt l, dảng truưn nàng lỉåüng lm tàng mỉïc âäü chuøn âäüng cọ tráût tỉû ca mäüt váût. Âiãưu ny xy ra khi cọ tỉång tạc giỉỵa cạc váût vé mä. Dảng truưn nàng lỉåüng ny l cäng. - Hai l, nàng lỉåüng âỉåüc trao âäøi trỉûc tiãúp giỉỵa cạc phán tỉí chuøn âäüng häùn loản ca nhỉỵng váût tỉång tạc våïi nhau. Khi hãû âỉåüc trao âäøi nàng lỉåüng nhỉ váûy mỉïc âäü chuøn âäüng häùn loản ca cạc phán tỉí ca hãû thay âäøi, do âọ näüi nàng ca hãû tàng lãn hay gim âi. Ngỉåìi ta gi dảng truưn nàng lỉåüng ny l nhiãût. Cäng v nhiãût l nhỉỵng âải lỉåüng dng âãø âo mỉïc âäü trao âäøi nàng lỉåüng, cäng cọ thãø biãún thnh nhiãût v ngỉåüc lải. Cäng v nhiãût l hai hm ca quạ trçnh. 1.2. Näüi nàng l hm âån giạ ca trảng thại. Trảng thại ca hãû âỉåüc xạc âënh båíi mäüt säú âáưy â v âäüc láûp cạc thäng säú trảng thại. Do tạc dủng ca ngoải váût hãû cọ thãø biãún âäøi tỉì trảng thại ny sang trảng thại khạc. Nhỉng åí mäùi trảng thại chè ỉïng våïi mäüt giạ trë näüi nàng. Gi sỉí hãû åí mäüt trảng thại no âọ. ỈÏng våïi trảng thại ny, hãû cọ nhiãưu giạ trë ca näüi nàng : U, U ’ , U ‘’ . ta cọ thãø khai thạc pháưn nàng lỉåüng: U 1 = U - U ‘ ≠ 0 U 2 = U - U ‘ ‘ ≠ 0, m hãû khäng hãư thay âäøi. Nhỉ váûy ta â thu âỉåüc nàng lỉåüng tỉì hỉ vä, trại våïi âënh lût bo ton v chuøn hoạ nàng lỉåüng. Cho nãn, ỉïng våïi mäùi trảng thại, chè cọ mäüt giạ trë ca näüi nàng m thäi. Näüi nàng l hm âån giạ ca trảng thại. 1.3. Ngun l thỉï nháút nhiãût âäüng lỉûc hc. Cọ nhiãưu cạch phạt biãøu ngun l I nhiãût âäüng lỉûc hc khạc nhau, báy giåì ta xẹt mäüt säú cạch sau : 1.3.1. Xẹt trỉåìng håüp hãû biãún âäøi tỉì trảng thại (1) sang trảng thại (2) chè do sỉû trao âäøi nhiãût v cäng. Gi U 1 : Näüi nàng ca hãû åí trảng thại (1). U 2 : Näüi nàng ca hãû åí trảng thại (2). Q∆ : Nhiãût lỉåüng do ngoải váût truưn cho hãû. A ′ ∆ : Cäng m ngoải váût thỉûc hiãûn lãn hãû. Theo âënh lût bo ton v chuøn hoạ nàng lỉåüng, ta cọ biãún thiãn näüi nàng : AQUUU ′ ∆+∆=−=∆ 12 . Cạc âải lỉåüng åí hai vãú âỉåüc âo bàòng cng mäüt âån vë (J). U l hm âån giạ ca trảng thại nãn U∆ xạc âënh . Q∆ v A ′ ∆ cọ thãø cọ giạ trë khạc nhau tu thüc vo quạ trçnh trao âäøi. Âàóng thỉïc ny ln tho mn. Vãú trại cọ giạ trë xạc âënh thç vãú phi cng váûy.Ta phạt biãøu ngun l thỉï nháút dỉåïi dảng : Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: LÊ VĂN NHẠN SVTH: Vũ Thò Trúc Hà – Nguyễn Thò Thu Hương Trang 5 Cạch 1 : Nãúu do sỉû trao âäøi nhiãût v thỉûc hiãûn cäng ca ngoải váût, hãû chuøn tỉì trảng thại xạc âënh (1) sang trảng thại xạc âënh (2) thç trong mi cạch chuøn trảng thại cọ thãø xy ra, täøng nhiãût lỉåüng trao âäøi v cäng thỉûc hiãûn l khäng âäøi. 1.3.2. Hãû qu. Trỉåìng håüp hãû thỉûc hiãûn mäüt chu trçnh, sau khi biãún âäøi hãû lải tråí lải trảng thại ban âáưu: U 2 =U 1 ; 0=∆U thç 0= ′ ∆+∆ AQ . Cạch 2 : Nãúu hãû thỉûc hiãûn chu trçnh, näüi nàng ca hãû khäng âäøi, täøng nhiãût lỉåüng trao âäøi v cäng thỉûc hiãûn trong chu trçnh bàòng khäng. Nãúu ngoi nhiãût v cäng, cn cọ tạc dủng khạc ca ngoải váût tham gia vo viãûc biãún âäøi trảng thại (âiãûn trỉåìng, tỉì trỉåìng, âiãûn tỉì trỉåìng . ) thç quy vãư täøng cäng dỉång . ∑ ∆ i i A Ta cọ ∑ ∆=−=∆ i i AUUU 12 = mäüt giạ trë khäng âäøi våïi mi quạ trçnh cọ thãø xy ra. U 0 : näüi nàng trảng thại ban âáưu. += 02 UU . ∑ ∆ i i A Váûy : näüi nàng ỉïng våïi mäüt trảng thại ca hãû âỉåüc xạc âënh sai kẹm mäüt hàòng säú cäüng. 1.3.3. Âäüng cå vénh cỉíu loải 1. Trong âäüng cå hãû thỉûc hiãûn chu trçnh: 0=∆U . Váûy . ∑ ∆ i i A = 0. Trong täøng cäng tỉång âỉång bàòng 0 phi cọ cäng ám do hãû nháûn ca ngoải váût, v phi cọ cäng dỉång do hãû sinh cho ngoải váût, tạch riãng pháưn cäng dỉång ra, pháưn ny phi bàòng nàng lỉåüng m hãû tiãu thủ nàng lỉåüng. Khäng cọ loải âäüng cå no sinh cäng m khäng tiãu thủ nàng lỉåüng, hay pháưn nàng lỉåüng â tiãu thủ cọ giạ trë nh hån giạ trë cäng m hãû sinh ra. Loải âäüng cå ny gi l âäüng cå vénh cỉíu loải 1. Cạch 3 : Khäng thãø thỉûc hiãûn âäüng cå vénh cỉíu loải 1. 1.3.4. Biãøu thỉïc gii têch ca ngun l I. Xẹt biãún âäøi nh vãư trảng thại ca hãû, ta viãút : AQdU ′ += δδ Khi hãû biãún âäøi tỉì trảng thại (1) sang trảng thại (2) ta cọ: ∫∫∫ ′ += 2 1 2 1 2 1 AQdU δδ . vç U l hm âån giạ trảng thại nãn : Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: LÊ VĂN NHẠN SVTH: Vũ Thò Trúc Hà – Nguyễn Thò Thu Hương Trang 6 1 2 1 2 UUdU −= ∫ dU l vi phán ton pháưn. ∫ ′ 2 1 Aδ v ∫ 2 1 Qδ cọ thãø láúy giạ trë khạc nhau tu theo quạ trçnh diãùn biãún ca hãû tỉì (1) âãún (2). Do âọ, AQ δδ , khäng phi l vi phán ton pháưn. Nãn khäng âỉåüc viãút : 1 2 1 2 QQQ −= ∫ δ . 12 2 1 AAA ′ − ′ = ′ ∫ δ . M phi hiãøu ∫ 2 1 Qδ : täøng nhiãût lỉåüng trao âäøi trong quạ trçnh. ∫ ′ 2 1 Aδ : täøng cäng m hãû nháûn tỉì ngoải váût trong quạ trçnh. M AdUQ δδ += . Theo âënh lût III Niutån thç : AA δδ = ′ − : cäng m hãû tạc dủng lãn ngoải váût. Khi âọ : AdUQ δδ += . Âáy l biãøu thỉïc gii têch ca ngun l 1. dU : biãún thiãn näüi nàng lỉåüng ca hãû. Aδ : cäng thỉûc hiãûn lãn ngoải váût. Qδ : nhiãût lỉåüng ngoải váût truưn cho hãû. l Chụ : dU > 0 : näüi nàng hãû tàng . dU < 0 : näüi nàng hãû gim. 0>Qδ : hãû nháûn nhiãût ca ngoải váût. 0<Qδ : hãû truưn nhiãût ca ngoải váût. 0>Aδ : hãû thỉûc hiãûn cäng lãn ngoải váût. 0<Aδ : hãû nháûn cäng lãn ngoải váût. Vç U l hm trảng thại, nãn âäü biãún thiãn ca nọ khäng phủ thüc vo quạ trçnh,do âọ vi phán dU l mäüt vi phán ton pháưn. Cn cäng v nhiãût l nhỉỵng hm ca quạ trçnh nãn vi phán Aδ v Qδ ca chụng khäng phi l vi phán ton pháưn. Âãø âån gin ta kê hiãûu d≡δ . Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: LÊ VĂN NHẠN SVTH: Vũ Thò Trúc Hà – Nguyễn Thò Thu Hương Trang 7 1.4. Nhiãût dung riãng ca khê l tỉåíng. 1.4.1. Nhiãût dung riãng ca mäüt cháút báút k. L mäüt âải lỉåüng váût l cọ giạ trë bàòng nhiãût lỉåüng cáưn truưn cho mäüt âån vë khäúi lỉåüng cháút âọ âãø lm nhiãût âäü tàng lãn 1 0 C. Kê hiãûu : c.(chỉỵ nh). 1.4.2Nhiãût dung riãng phán tỉí ca mäüt cháút báút k. L mäüt âải lỉåüng váût l cọ giạ trë bàòng nhiãût lỉåüng cáưn truưn cho 1 kilämol khê âãø lm tàng nhiãût âäü lãn 1 0 c . Kê hiãûu : C. Ta cọ C = µ c. µ : khäúi lỉåüng tênh bàòng kg ca 1 kilämol. Cho dQ : nhiãût lỉåüng cáưn truưn cho 1 kilämol khê âãø lm tàng dT 0 thç : dT dQ C = . Ta cọ thãø lm tàng nhiãût âäü trong âiãưu kiãûn âàóng têch hay âàóng ạp. Nãúu âàóng têch, ta cọ: V V dT dQ C         = Lục ny, ton bäü nhiãût lỉåüng lm tàng näüi nàng ca khê. dQ = dU 0 , khi âọ R i C V 2 = . Nãúu l âàóng ạp thç P P dT dQ C       = , lục ny nhiãût lỉåüng truưn cho khê gäưm hai pháưn: Mäüt pháưn tàng näüi nàng. Mäüt pháưn sau khi biãún thnh näüi nàng s dng âãø sinh cäng thàõng ngoải lỉûc âãø tàng thãø têch. Theo ngun l thỉï nháút thç: dQ = dU 0 + dA PP P dT dA dT dU C       +       = 0 Ngỉåìi ta chỉïng minh âỉåüc RCC VP += thç C P =       + 2 2i R. våïi R = 8,31.10 3 J/ kmol.âäü. 1.5. Cäng thỉûc hiãûn trong cạc quạ trçnh. 1.5.1 Nháûn xẹt chung. Xẹt quạ trçnh chøn cán bàòng diãùn t bàòng âỉåìng cong C 1 C 2 . Tênh cäng trong quạ trçnh ny. Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: LÊ VĂN NHẠN SVTH: Vũ Thò Trúc Hà – Nguyễn Thò Thu Hương Trang 8 Hçnh 1. dA = PdV = diãûn têch gảch chẹo . () () == ∫ 1 2 dAA () ( ) = ∫ 2 1 V V PdV () 2211 VCCV S . dA , A : dỉång hay ám tu vo chiãưu biãøu diãùn ca quạ trçnh. Nãúu : dV > 0 v V 2 > V 1 thç dA > 0; A > 0. Nãúu : dV < 0 v V 2 < V 1 thç dA < 0; A < 0. Chụ : Nãúu cạc quạ trçnh âỉåüc thỉûc hiãûn cng gáưn âụng l thûn nghëch bao nhiãu thç ta cng låüi vãư cäng báúy nhiãu. 1.5.2. Tênh cäng trong cạc quạ trçnh. Dỉûa vo hai cäng thỉïc : dA = PdV. (1) dQ = dU + dA. (2) a. Quạ trçnh âàóng têch. V = const ⇒ dV = 0 ∫ ==⇒== 00 dAAPdVdA . b. Quạ trçnh âàóng ạp. P = const, nãn: () ( ) == ∫ 2 1 V v PdVA P () ( ) ∫ 2 1 V V dV =P(V 2 -V 1 ). c. Quạ trçnh âàómg nhiãût. T = const. Theo phỉång trçnh trảng thại: V T R M PconstRT M PV µµ =⇒== . dA = PdV. () 12 lnln 2 1 2 1 VV MTR V dVMRT dAA V V V V −=== ∫∫ µµ . 1 2 ln V V RT M A µ = . (3) P P C 1 C 2 O V 1 dV V 2 V Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: LÊ VĂN NHẠN SVTH: Vũ Thò Trúc Hà – Nguyễn Thò Thu Hương Trang 9 Màût khạc, P 1 V 1 =P 2 V 2 . (âënh lût Bäi-Mariät). 2 1 1 2 P P V V = Khi âọ (3) tråí thnh: 2 1 ln P P RT M A µ = . (4) Hån nỉỵa: RT M VPVP µ == 2211 nãn (3) cọ thãø viãút: 2 1 22 1 2 11 lnln P P VP V V VPA == . (5) Nãúu ta xẹt dQ = dU + dA. Våïi RdT i dU 2 0 = . T = const thç dT = 0 nãn dU 0 = 0. dQ =dA, nãúu dA < 0 (hãû nháûn cäng ca ngoải váût) thç dQ < 0 (hãû phi truưn nhiãût cho ngoải váût: to nhiãût). Nhỉ váûy: Trong quạ trçnh âàóng nhiãût, nãúu hãû nháûn cäng thç phi to nhiãût. Ngỉåüc lải, hãû m sinh cäng thç phi nháûn nhiãût. dA > 0 ⇒ dQ > 0. Quạ trçnh ny âi hi cäng thỉûc hiãûn v nhiãût trao âäøi phi bàòng nhau. Mún váûy thnh dáùn nhiãût phi l tỉåíng. d. Âoản nhiãût. Quạ trçnh ny nhiãût khäng trao âäøi våïi bãn ngoi: dQ = 0. Xẹt biãøu thỉïc : dQ = dU + dA. Ta cọ : dU + dA = 0 dA = - dU Nãúu : dA > 0 (hãû sinh cäng) thç dU < 0 (näüi nàng hãû gim). Nãúu : dA < 0 (hãû nháûn cäng) thç dU > 0 (näüi nàng hãû tàng). Váûy trong quạ trçnh âoản nhiãût, sỉû thay âäøi näüi nàng ca hãû l do sỉû trao âäøi nàng lỉåüng giỉỵa hãû v ngoải váût dỉåïi mäüt hçnh thỉïc duy nháút l hçnh thỉïc cäng. Mún l âoản nhiãût, hãû phi cạch ly tuût âäúi våïi ngoải váût, thnh bçnh phi hon ton khäng dáùn nhiãût. Cạc quạ trçnh thỉûc chè gáưn âụng l âoản nhiãût. Sau âáy ta tênh cäng : ∫ ∫ −== dUdAA . 0 dU M dU µ = . dU 0 = C V dT. dTC M dU V µ = . Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: LÊ VĂN NHẠN SVTH: Vũ Thò Trúc Hà – Nguyễn Thò Thu Hương Trang 10 () 21 2 1 TTC M dTC M A V T T V −−==⇒ ∫ µµ           −= 1 2 1 1 T T TC M A V µ . (6) 1.5.3. Cäng thỉûc hiãûn ca chu trçnh. Hãû thỉûc hiãûn chu trçnh gi l tạc nhán. Chu trçnh âỉåüc biãøu diãùn bàòng mäüt âỉåìng cong khẹp kên. Vê dủ : Dn v nẹn khê. Hçnh 2. Dn nåí : Quạ trçnh BCD, cäng tạc nhán thỉûc hiãûn () 0 1 >= BCDGH SA Nẹn: Cäng tạc nhán nháûn ca ngoải váût () 0 2 >= DEBHG SA A = A 1 + A 2 = hiãûu giỉỵa hai diãûn têch = diãûn têch giåïi hản båíi âỉåìng cong khẹp kên (BCDEB). Täøng quạt thç cäng thỉûc hiãûn trong mäüt chu trçnh cọ dảng: ∫∫ == PdVdAA Nãúu A > 0 thç tạc nhán sinh cäng cho ngoải váût. Nãúu A < 0 thç tạc nhán nháûn cäng ca ngoải váût. Theo ngun l thỉï nháút nhiãût âäüng lỉûc hc ta cọ: dQ = dU + dA. Våïi chu trçnh thç U 2 - U 1 = dU = 0. Váûy ta cọ : dQ = dA. Nãúu dA > 0 thç dQ > 0: nãúu tạc nhán sinh cäng thç phi nháûn nhiãût ca ngoải váût, âäüng cå nhiãût . Nãúu dQ < 0 thç dA < 0 : nãúu tạc nhán truưn nhiãût cho ngoải váût thç nọ phi nháûn cäng ca ngoải váût, mạy lm lảnh . Âäüng cå nhiãût v mạy lm lảnh âãưu âỉåüc gi l mạy nhiãût. D B E C P o H V G