6 03 nguyen li II cua nhiet dong luc hoc baigiang

Tài liệu giảng (Khóa Vật lý 10) NGUN LÍ II CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC Nguyên lý II nhiệt động lực học  Quá trình thuận nghịch, trình khơng thuận nghịch: +) Q trình thuận nghịch q trình vật tự quay trạng thái ban đầu mà không cần đến can thiệp bên VD: Con lắc dao động chân khơng,… +) Q trình khơng thuận nghịch q trình mà vật khơng thể tự quay trạng thái ban đầu VD: Một ấm nước nóng sau tỏa nhiệt để nguội tự lấy nhiệt từ khơng khí để trở lại nóng ban đầu (mặc dù điều không vi phạm nguyên lý 1)  Nguyên lý II NĐLH: Có cách phát biểu: +) Nhiệt tự truyền từ vật lạnh sang vật nóng (phát biểu Claudiut) +) Động nhiệt hoạt động nều tiếp xúc với nguồn nhiệt (phát biểu Cacnô) Đông tiếp xúc với nguồn nhiệt gọi động vĩnh cửu loại II; nguyên lý I phủ nhận tồn loại động  Động nhiệt: +) Động nhiệt thiết bị biến đổi nhiệt lượng thành công Mỗi động nhiệt hoạt động hai nguồn nhiệt có nhiệt độ khác +) Nguyên tắc hoạt động: tác nhân nhận nhiệt lượng Q1 từ nguồn nóng, thực công A đồng thời truyền cho nguồn lạnh nhiệt lượng Q2: Q1 = Q2 + A A Q1  Q +) Hiệu suất động nhiệt: H   Q1 Q1 (mục đích động điện biến đổi nhiệt lượng thành công) T T Hiệu suất cực đại động nhiệt lý tưởng: H max  T1 Hiệu suất thực tế động nhiệt vào khoảng 25% đến 45%  Máy làm lạnh [Tham khảo] +) Nguyên tắc hoạt động máy làm lạnh: tác nhân nhận nhiệt lượng Q2 từ nguồn lạnh, nhận công A truyền cho nguồn nóng nhiệt lượng Q1: Q1 = Q2 + A Q Q2 +) Hiệu máy lạnh: ε   (mục đích máy lạnh với công tiêu thụ A A Q1  Q lấy nhiều nhiệt lượng Q2 từ nguồn lạnh) T2 Hiệu cực đại máy lạnh: ε max  T1  T2 Nguyên lý II nhiệt động lực học: nhiệt lượng khơng tự truyền từ vật sang vật nóng động nhiệt khơng thể biến đổi tồn nhiệt lượng nhận thành cơng Ví dụ 1: Tính hiệu suất động nhiệt lý tưởng biết thực cơng 5kJ truyền cho nguồn lạnh nhiệt lượng 15 kJ Lời giải: Nhiệt lượng mà động nhận từ nguồn nóng: Q1 = 15 + = 20 kJ A Hiệu suất động cơ: H    0, 25  25% Q1 20 Ví dụ 2: Một động nhiệt lý tưởng hoạt động hai nguồn nhiệt 100oC 25,4oC, thực cơng kJ a) Tính hiệu suất động cơ, nhiệt lượng mà động nhận từ nguồn nóng nhiệt lượng mà truyền cho nguồn lạnh b) Phải tăng nhiệt độ nguồn nóng lên để hiệu suất động đạt 25%? Lời giải: T1  T2 373  298,   0,  20% T1 373 A Suy ra, nhiệt lượng mà động nhận từ nguồn nóng là: Q1   10 kJ H Nhiệt lượng mà động truyền cho nguồn lạnh: Q2 = Q1 – A = 8kJ b) Nhiệt độ nguồn nóng để có hiệu suất 25% T T2 298, H '    T1 '    398 K  t  T1 ' 273  125o C T1 '  H '  0, 25 a) Hiệu suất động cơ: H  Ví dụ 3: Một máy nước có cơng suất 25 kW, nhiệt độ nguồn nóng t1 = 2200C, nguồn lạnh t2 = 620C) Biết hiệu suất động 2/3 lần hiệu suất lí tưởng ứng với nhiệt độ Tính lượng than tiêu thụ thời gian Biết suất tỏa nhiệt than q = 34.106 J Lời giải: T T2 = 0,32 T1 Hiệu suất thực máy là: H = 2/3HMax = 2/3.0,32 = 0,21 Công máy thực 5h: A = P.t A A P.t Nhiệt lượng mà nguồn nóng máy nhận là: H   Q1    2,14.199 J Q1 H H Q Khối lượng than cần sử dụng 5h là: m   62,9kg q Hiệu suất cực đại máy là: H Max  Ví dụ 4: Một máy làm lạnh lý tưởng hoạt động hai nguồn nhiệt có nhiệt độ 17°C 47°C) Tính hiệu máy nhiệt Lời giải: Hiệu máy nhiệt:   T2 17  273   9, T1  T2 47  17 Ví dụ 5: Một máy làm lạnh lý tưởng chu trình, tác nhân nhận công 5.106 J Hiệu máy lạnh a) Tính nhiệt lượng mà máy nhận từ nguồn lạnh chu trình b) Nhiệt độ nguồn lạnh 17°C Tính nhiệt độ nguồn nóng Lời giải: a) Nhiệt lượng máy nhận từ nguồn lạnh: Q2  Q  A  4.5.106  20 MJ A T2 17  273 b) Mặt khác:   4  T1  362,5K  t1  89,5o C T1  T2 T1  (17  273)  Ví dụ 6: Đưa vào tủ lạnh khối lượng 400 g nước 20oC, sau thời gian, người ta lấy 400 g nước đá –5oC Cho biết nhiệt dung riêng nước nước đá 4,2 kJ/kgK 2,1 kJ/kgK, nhiệt nóng chảy nước đá 332 kJ/K a) Hãy tính nhiệt lượng tổng cộng tủ lạnh lấy khỏi khối nước làm đá cục b) Nếu công tủ lạnh tiêu thụ 75 kJ hiệu tủ lạnh bao nhiêu? Cho biết tủ lạnh có khối nước Lời giải: a) Nhiệt lượng tổng cộng khối nước tỏa để biến thành đá cục -5oC Q2 = -0,4.332 + 0,4.4,2.(0 – 20) + 0,4.2,1.(-5 – 0) = -170,6 kJ Do nhiệt lượng tủ lạnh lấy từ khối nước 170,6 kJ Q 170,  2, 27 b) Nếu công tủ lạnh tiêu thụ A hiệu tủ lạnh    A 75 ĐÂY LÀ FILE NHỎ TRONG GÓI TÀI LIỆU CHUYÊN ĐỀ VẬT LÝ 10 ĐẦY ĐỦ SOẠN BỞI GIÁO VIÊN ĐẶNG VIỆT HÙNG FILE WORD ĐỂ ĐĂNG KÝ TRỌN BỘ VUI LÒNG VÀO LINK SAU https://tailieuchuan.vn/document/a963/chuyen-de-vat-ly-10-soan-boi-giao-viendang-viet-hung-ban-word.html ... máy nhận từ nguồn lạnh: Q2  Q  A  4.5.1 06  20 MJ A T2 17  273 b) Mặt khác:   4  T1  362 ,5K  t1  89,5o C T1  T2 T1  (17  273)  Ví dụ 6: Đưa vào tủ lạnh khối lượng 400 g nước 20oC,... 0,4.2,1.(-5 – 0) = -170 ,6 kJ Do nhiệt lượng tủ lạnh lấy từ khối nước 170 ,6 kJ Q 170,  2, 27 b) Nếu công tủ lạnh tiêu thụ A hiệu tủ lạnh    A 75 ĐÂY LÀ FILE NHỎ TRONG GÓI TÀI LI? ??U CHUYÊN ĐỀ VẬT... SOẠN BỞI GIÁO VIÊN ĐẶNG VIỆT HÙNG FILE WORD ĐỂ ĐĂNG KÝ TRỌN BỘ VUI LÒNG VÀO LINK SAU https://tailieuchuan.vn/document/a 963 /chuyen-de-vat-ly-10-soan-boi-giao-viendang-viet-hung-ban-word.html