3.3.4 Quá trình đoạn nhiệt.
a. Định nghĩa quá trình.
Q trình đoạn nhiệt
kiện khơng trao đổi nhiệt với mơi tr q = const,
b. Phương trình của q trình.
Từ các dạng phương tr dq = C dq = C
suy ra: Cp
Cv
Chia (3-35) cho (3-36) ta đư s = s2 - s1 =
s = Cvln = Cvln
ợng của q trình.
= = 1
ình đẳng tích, nhiệt lượng tham gia vào quá trình ổi nội năng của chất khí.
ạng thái nhiệt động của mơi chất hồn tồn xác định khi biết hai ố độc lập bất kỳ của nó.Bởi vậy ta có thể chọn hai thơng số độc lập
ểu diễn trạng thái của mơi chất, đồ thị đó đ ược biểu thị bằng đoạn thẳng đứng 1-2 trên đ ờng cong lôgarit trên đồ thị T-s (hình 3.3b).Di
ểu diễn cơng kỹ thuật, cịn diện tích 12s2s1 trên đ ợng trao đổi trong q trình đẳng tích.
b.
ị p -v và T - s của q trình đẳng tích.
là quá trình nhiệt động được tiến hành trong đi ệt với môi trường.
= const, dq = 0.
ình.
phương trình định luật nhiệt động I ta có: dq = CpdT - vdp = 0 dq = CvdT + pdv = 0 pdT = vdp vdT = - pdv 36) ta được: (3-32) (3-33) (3-34) gia vào quá trình
ịnh khi biết hai ố độc lập bất kỳ của nó.Bởi vậy ta có thể chọn hai thông số độc lập ểu diễn trạng thái của mơi chất, đồ thị đó được gọi là 2 trên đồ thị b).Diện tích trên đồ thị ành trong điều (3-35) (3-36) (3-37)
= − = k (3-38)
hay:
+ k = 0 (3-39)
Lấy tích phân 2 vế (3-39) ta được: lnp + k.lnv = const
hay: pvk = const (3-40)
Đây là phương trình của quá trình đoạn nhiệt với số mũ đoạn nhiệt là k.
c. Quan hệ giữa các thông số.
Từ (3-40) ta có: p1v = p2v (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
hay: = (3-41)
Từ phương trình trạng thái ta có: p = , thay vào (3-41) ta được:
. = ⇒ = (3-42) Từ (3-41) và (3-42) ta suy ra: = (3-43)
d. Công thay đổi thể tích của q trình.
Có thể tính cơng thay đổi thể tích theo định luật nhiệt động I:
q = ∆u + l = 0; suy ra: l = ∆u = Cv(T1 - T2) (3-44) hoặc cũng có thể tính cơng thay đổi thể tích theo định nghĩa: dl = pdv, hay:
l = ∫ pdv (3-45)
Từ (3-40) ta có: p1v = pvk, suy ra: p = , thay giá trị của p vào biểu thức (3-45) ta được cơng thay đổi thể tích:
l = p1v ∫ (3-46)
Từ công thức (3-38) ta có: k = -
=
(3-47)
Từ đó suy ra quan hệ giữa cơng thay đổi thể tích và cơng kỹ thuật trong q trình đoạn nhiệt là: lkt = k.l (3-48)
g. Biến thiên entropi của quá trình.
Độ biến thiên entropi của quá trình đoạn nhiệt: ds =
= 0 hay s1 = s2 (3-49) nghĩa là trong q trình đoạn nhiệt entropi khơng thay đổi.
h. Hệ số biến đổi năng lượng của quá trình.
Vì q = 0 nên:
α = ∆ = ∞ (3-50)
Quá trình đoạn nhiệt đ đồ thị p-v (hình 3.4a) và đư Trên đồ thị p-v, diện tích 12p biểu diễn cơng thay đổi thể tích, đường đẳng nhiệt vì lkt = k.l
a.