Chương 2: Năng lượng của hệ nhiệt động lực học và định luật nhiệt động 1 pptx

33 1.1K 8
Chương 2: Năng lượng của hệ nhiệt động lực học và định luật nhiệt động 1 pptx

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

II.1 Nhiệt lượng cách tính nhiệt II.2 Năng lượng hệ nhiệt động II.3 Các loại công II.4 Định luật nhiệt động II.1 Nhiệt lượng cách tính nhiệt Nhiệt lượng: Là lượng lượng trao đổi hệ thống mơi trường có chênh lệch nhiệt độ Q   Q II.1.1 Các phương thức truyền nhiệt a Truyền nhiệt dẫn nhiệt Nhiệt lượng trao đổi tiếp xúc trực tiếp vật rắn, vật rắn có chênh lệch nhiệt độ dt Qx  t   A  dx b Truyền nhiệt đối lưu Nhiệt lượng trao đổi lưu chất bề mặt rắn, q trình ln có kèm theo lưu động tương đối lưu chất mặt Q    A  t b  t f  c Truyền nhiệt xạ Trường hợp hai vật rắn không tiếp xúc trực tiếp nhau, môi trường chúng chân khơng, hai vật có trao đổi nhiệt Nhiệt lượng trao đổi trường hợp xạ nhiệt E  AT II.1.2 Tính nhiệt lượng theo biến đổi trạng thái chất mơi giới a Tính nhiệt lượng theo thay đổi nhiệt độ ( theo nhiệt dung riêng) Nhiệt dung riêng chất khí nhiệt lượng cần thiết cung cấp cho đơn vị chất khí để nhiệt độ tăng lên độ theo q trình đq C  ; ( J / đvmc K ) dt  Phân loại NDR  Theo nhiệt độ:  NDR thực: NDR giá trị nhiệt độ đó: đq C  ; (J / đvmc.K ) dt  NDR trung bình: NDR khoảng nhiệt độ t2 Ct t2 q q t2   Ct   C.dt t  t1 t t t1  Theo đơn vị đo môi chất: 1[kg] - NDR khối lượng, C[kJ/kg.độ] 1[m3tc] - NDR thể tích, C’[kJ/m3tc độ] 1[kmol] - NDR kmol, Cµ[kJ/kmol.độ]  Theo tính chất q trình: + Q trình có áp suất khơng đổi NDR khối lượng đẳng áp, Cp (kJ/kg.độ) NDR thể tích đẳng áp, C’p (kJ/m3tc.độ) NDR kmol đẳng áp, Cµp (kJ/Kmol.độ) + Q trình tích khơng đổi NDR khối lượng đẳng tích, Cv (kJ/kg.độ) NDR thể tích đẳng tích, C’v (kJ/m3tc.độ) NDR kmol đẳng tích, Cµv (kJ/Kmol.độ) Rắn  Lỏng: Nhiệt ẩn nóng chảy : q=+r Lỏng  Rắn: Nhiệt ẩn kết tinh: q=-r Lỏng  Hơi: Nhiệt ẩn hóa hơi: q=+r Hơi  Lỏng: Nhiệt ẩn ngưng tụ: q=-r Quy ước: - Nếu q > môi chất nhận nhiệt - Nếu q < môi chất thải nhiệt II.2 Năng lượng hệ nhiệt động II.2.1 Năng lượng hệ nhiệt động  Ngoại động năng:  Eđ  m ; J 2  1  E đ  E đ  E đ  m.(  ); J 2   E đ  m  Ngoại năng: Et=m.g.z; J ∆Et=Et2-Et1=m.g.(z2-z1) ∆Et=m.g.∆z  Nội (nội nhiệt năng): ∆U=U2-U1  Năng lượng đẩy (thế áp suất): D =m.p.v ∆D = m.(p2.v2-p1.v1) II.2.2 Năng lượng toàn phần hệ nhiệt động E = U + D + Eđ + Et ; (J)  eud   g z;( J / kg ) - Với hệ kín: d =0; khơng có động Eđ=0 Ek=U+Et=U ∆Ek= ∆U - Với hệ hở: U+D=I H Eh=I +Eđ +Et  eh  i   g z 2  eh  i   g z 2  eh  i   eh  i  2 II.3 Các loại công II.3.1 Cơng thay đổi thể tích:Wtt Wtt  F  dx  p  S  dx  p  dV v2 w tt   v2  w tt  v1  p d v p v1 Wtt = m.wtt (J) Diện tích (v112v2) =wtt dv II.3.2 Cơng kỹ thuật: wkt (J/kg); Wkt =m.wkt (J) Công kỹ thuật công dịng mơi chất chuyển động(hệ hở) thực áp suất thay đổi wkt =-vdp p p1 dp p2 wkt12   v.dp p2 p1 Wkt = m.wkt (J) Diện tích (p112p2) = wkt v v II.3.3 Cơng ngồi: wn (J/kg); Wn =m.wn (J) Cơng ngồi cơng mà hệ nhiệt động trao đổi với mơi trường Là cơng hữu ích ta nhận từ hệ tác động tới hệ wn12 12  2  wtt12  (d1  d )  ( )  g ( z1  z2 ) wn12 2  12  wtt12  (d  d1 )  ( )  g ( z2  z1 ) Hoặc:  2  wn  wtt  d (d )  d    g dz    Với hệ kín: wn12=wtt12 wn= wtt = p.dv  Với hệ hở:   w n   w tt  d ( d )  d     w n  p d v  d ( p v )  d   2    g d z  2    g d z  wn 2   p d v  p d v  v d p  d    g d z   wn 2    v d p  d    g d z    2  wn  wkt  d    g dz   wn12 2  12  wkt12  ( )  g ( z2  z1 ) wn12 12  2  wkt12  ( )  g ( z1  z2 ) II.4 Định luật nhiệt động thứ II.4.1 Nội dung ý nghĩa - Mối tương quan nhiệt dạng lượng khác - Tính bảo toàn lượng II.4.2 PT định luật nhiệt động thứ a Dạng tổng quát PT ĐL nhiệt động thứ Giả sử môi chất hệ nhận lượng nhiệt Q từ môi trường, lúc lượng toàn phần hệ biến đổi lượng ∆E sinh cơng Wn12 Q = ∆E + Wn12; (J) q = ∆e + wn12; (J/kg) b PTĐL nhiệt động thứ hệ kín hở  Đối với hệ kín: ∆e= ∆u ; wn12=wtt12 q = ∆u +wtt12  Đối với hệ hở:  e  i   g.z 2  q  e  wn12  i   g z  wn12 Mà ta lại có: wkt12   wn12   g z Vậy: q = ∆i + wkt12 c ĐL nhiệt động I cho dòng khí (hơi) chuyển động Dịng khí chuyển động ống hệ hở không thực công ngồi mơi trường (wn12=0)  q  e  i   g.z 2  q  e  i  d ĐL nhiệt động I trình hỗn hợp ∆E=0 Eh1=Eh2=const Eh1 – Năng lượng toàn phần hệ trước xảy q trình hỗn hợp Eh2 – Năng lượng tồn phần hệ sau xảy trình hỗn hợp ...II .1 Nhiệt lượng cách tính nhiệt Nhiệt lượng: Là lượng lượng trao đổi hệ thống môi trường có chênh lệch nhiệt độ Q   Q II .1. 1 Các phương thức truyền nhiệt a Truyền nhiệt dẫn nhiệt Nhiệt lượng. .. Hơi  Lỏng: Nhiệt ẩn ngưng tụ: q=-r Quy ước: - Nếu q > môi chất nhận nhiệt - Nếu q < môi chất thải nhiệt II.2 Năng lượng hệ nhiệt động II.2 .1 Năng lượng hệ nhiệt động  Ngoại động năng:  Eđ ... g dz   wn12 2  ? ?12  wkt12  ( )  g ( z2  z1 ) wn12 ? ?12  2  wkt12  ( )  g ( z1  z2 ) II.4 Định luật nhiệt động thứ II.4 .1 Nội dung ý nghĩa - Mối tương quan nhiệt dạng lượng khác -

Ngày đăng: 23/03/2014, 10:20

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan