TRƯỜNG
Để âp dụng định luật nhiệt động học thứ nhất trong môi trường, chúng ta cần phải xâc định được câc vấn đề sau:
• Xâc định rõ hệ thống nghiín cứu
- Phạm vi vă giới hạn của hệ thống (phạm vi nhỏ: động cơ ô tô, nhă mây nhiệt điện, nhă mây điện hạt nhđn…Phạm vi lớn: mang tính chất vùng, khu vực vă toăn
• Ranh giới của hệ thống nghiín cứu
- Hệ thống mở: năng lượng hay vật chất có thể lọt qua.
- Hệ thống đóng: năng lượng hoặc vật chất không thể thể lọt qua.
Hệ thống đóng chỉ lă câch nói tương đối vì không thể ngăn câch tuyệt đối năng lượng hay vật chất lọt qua ranh giới của hệ thống. Từ định luật bảo toăn năng lượng đối với một hệ thống bất kỳ có thể viết:
Năng lượng văo = Năng lượng ra – Sự thay đổi nội năng (1.56)
trong đó nội năng lă năng lượng dự trữ trong hệ.
Trong hệ thống môi trường chúng ta đang nghiín cứu sự biến đổi nội năng lă sự biến đổi nhiệt độ. Sự biến đổi nội năng của một chất năo đó có trọng khối lă m sẽ lăm biến đổi nhiệt độ của chất đó lă ΔT, được biểu diễn theo biểu thức:
Biến đổi nội năng = mC. ΔT
• Hệ số tỷ nhiệt C không đổi trong khoảng nhiệt độ xem xĩt, mặt dù trong thực tế C thay đổi nhưng không đâng kể.
• Vật chất không biến đổi thể (pha); nước hóa hơi, chất rắn biến thănh chất lỏng….
- Năng lượng cần thiết để chất biến đổi từ thể rắn sang thể lỏng được gọi lă nhiệt hóa lỏng; năng lượng cần thiết để từ thể lỏng biến thănh thể hơi gọi lă nhiệt hóa hơi. Hình 1.2 miíu tả khâi niệm về nhiệt lượng biến thể đối với nước:
Biến thể của vật chất được viết dưới dạng:
Biến thănh nội năng ( dùng cho biến thể) = mHt
trong đó: m = khối lượng
Nội năng (kJ/kg)
00C 1000C Nhiệt độ
Hình 1.2. Nhiệt lượng biến thể của nước