BƠ GIAO DUC VA ĐAO TAO TRƯƠNG ĐH NƠNG LÂM TPHCM NHI ÊT K Y THU ÂT PGS.TS Trương Vĩnh KS Diệp Thanh Tùng Chương IV: CAC QUA TRINH NHI ÊT Đ ƠNG C Ơ B AN M UC ĐICH NGHIÊN C ƯU QUA TRINH Đ ĂNG TICH QUA TRINH Đ ĂNG AP QUA TRINH Đ ĂNG NHI ÊT QUA TRINH ĐO AN NHI ÊT QUA TRINH ĐA BI ẾN M UC ĐICH NGHIÊN C ƯU 1.1 KHÁI NIỆM  Khi hệ cân trạng thái thông số có giá trò xác đònh  Khi môi chất hệ trao đổi nhiệt công với môi trường số thay đổi thông thực trình nhiệt động  Quá trình nhiệt động trình biến đđổi liên tục thông số trạng thái từ trạng thái cân sang trạng thái cân khác 1 M UC ĐICH NGHIÊN C ƯU 1.2 MỤC ĐÍCH  Xác đònh thay đổi p, v, T  Lựa chọn, vật liệu, cấu trúc độ lớn thiết bò  Xác đđònh mối quan hệ dạng lượng Cơ sở tính toán dựa vào phương trình ĐL  δq= Cv dT + p dv  δq= Cp dT – v dp M UC ĐICH NGHIÊN C ƯU  1.3  CÁC BƯỚC NGHIÊN CỨU  B1: ĐN quátrìnhvàlập PT biểudiễn f(p,v)=0  B2: Xácđònhquanhệgiữacácthôngsốtrạngtháicơbản  B3: Xác định q, lgn, lkt, ∆u, ∆i, ∆s, α=  Khí lý tưởng, trường hợp nội vàentanpi tính theo công thức… B4: Biểu diễn đồ thị p-v vàT-s QUA TRINH Đ ĂNG TICH Đònh nghóa: Là trình thay đổi trạng thái chất khí điều kiện thể tích không đổi  v = const  p1v1= RT1 p2v2= RT2   Áp suất tỷ lệ thuận với nhiệt độ QUA TRINH Đ ĂNG TICH    Biến thiênnộinăngvàlượngnhiệt: q = ∆ u = Cv(T2 – T1)  Côngdãnnở : δ l= 0; l=  Côngkỹthuật : (J/kg) lkt = - v(p2 – p1) = - R(T2 – T1)(J/kg)  Biếnthiênentropi: Δs = Cvln =Cvln  Hệsốbiếnhóanănglượng: α = Quátrìnhđẳngtích, nhiệtlượngthamgiachỉlàmthaổinộinănghệ 2  Đồ thị QUA TRINH Đ ĂNG TICH QUA TRINH Đ ĂNG AP Đònh nghóa: Là trình thay đổi trạng thái chất khí điều kiện áp suất không đổi  p = const  p1v1= RT1 p2v2= RT2   Thể tích tỷ lệ thuận với nhiệt độ QUA TRINH Đ ĂNG AP    Biếnthiênnộinăng: ∆ u = Cv (T2 – T1)  (J/kg) Entropy vàlượngnhiệt: q = ∆ i= Cp(T2– T1) = i2 – i1  Côngdãnnở: l= p(v2 – v1) = R(T2 – T1)  Côngkỹthuật : lkt=  Biếnthiênentropi: Δs =  Hệsốbiếnhóanănglượng: (J/kg) (J/kg) QUA TRINH Đ ĂNG AP  Đồ thị p T p1=p2 lgn v q=Δi s1 s2 s BÀI TẬP  Bài 1: người ta đốt nóng kg không khí điều kiện áp suất không đổi p=2 bar từ 0 nhiệt độ 20 C đến nhiệt độ 110 C Tính thể tích cuối, lượng nhiệt, công thay đổi thể tích, lượng biến đổi nội  Giải: ◦ p1v1=RT1 v1, đẳng áp ◦ Tính Cp ◦ l= p(v2 – v1) ◦ ∆u = Cv (T2 – T1) q = ∆u + l v2 q = Cp(T2 – T1) QUA TRINH Đ ĂNG NHI ÊT Đònh nghóa: Là trình thay đổi trạng thái chất khí điều kiện nhiệt độ không đổi  T = const  p1v1= RT1 p2v2= RT2   Thể tích tỷ lệ nghòch với áp suất QUA TRINH Đ ĂNG NHI ÊT    Lượngnhiệt, nộinăngvà enthalpy: ∆u = =   ∆i = =  Côngdãnnở : l = RT ln= RT ln= p1v1ln(J/kg)  Côngkỹthuật: lkt= l  Biếnthiênentropi: Δs = R ln = R ln  Hệsốbiếnhoánănglượng: α == ⇒ ” Toànbộlượngnhiệtthamgiaquátrìnhdùngđểsinhcông” 4 QUA TRINH Đ ĂNG NHI ÊT  Đồ thị p T T1=T2 l=lkt 2 q v s1 s2 s   Đònh nghóa: quátrìnhthaổitrạngtháichấtkhítrongđiềukiệnkhôngtraổinhiệtvớimôitrường  q = hay δq =  δq= CvdT + p dv = δq= CpdT – v dp =  Chia vếvớinhau; thayk=  k Giảiphươngtrìnhvi phân: pv = const k: hệsốmũđoạnnhiệt  Quanhệ giữacácthôngsố:    Lượngnhiệt, nộinăngvàenthalpy: q=0 ∆u= CvdT = Cv (T2 – T1) ∆i = Cp (T2 – T1)  (J/kg) (J/kg) Côngdãnnở: l = -∆u = Cv (T1 – T2)= (p1v1– p2v2)(J/kg)  Côngkỹthuật : lkt =Cp (T2 – T1) = k.l (J/kg)  Đồ thị p T 1 s=const lkt l v1 v2 s1=s2 Δs=0 s QUA TRINH ĐA BI ẾN  Đònhnghóa:   Làquátrìnhmànhiệt dung riêngcủamôigiớikhôngđổi  Cn= const  δq = CvdT + p dv = CndT δq = CpdT – v dp = CndT đặt = n: sốmũđabiến n pv = const ⇒Quátrìnhđabiếnlàquátrìnhtổngquát QUA TRINH ĐA BI ẾN  Quan hệgiữacácthôngsố:    Lượngnhiệt : q = Cn(T2– T1) = Cv(T2– T1)(J/kg)  Côngdãnnở:  Côngkỹthuật: lkt= n.l(J/kg)  Hệsốbiếnhóanănglượng: α QUA TRINH ĐA BI ẾN  Biế   n thiênentropi: Δs = Cnln= Cvln+ R ln = CplnR ln = Cpln Cvln  Tínhđabiến: n= hoặctheo q, l, k: l= q= BÀI TẬP  Bài 2: Không khí tích 2,48 m , nhiệt độ 15 C, áp suất p=1 bar, bò nén đoạn nhiệt, không khí nhận công thay đổi thể tích -471kJ Xác đònh nhiệt độ cuối, biến đổi nội entanpi  Giải: ◦ Đoạn nhiệt nên q = ∆u + l = ◦ Tính G, ∆u = G.Cv (T2 – T1) ◦ ∆i = G.Cp (T2 – T1) ∆u = -l T2 [...]... v1 v2 s1=s2 Δs=0 s 6 QUA TRINH ĐA BI ẾN  Đònhnghóa:   Làquátrìnhm nhiệt dung riêngcủamôigiớikhôngđổi  Cn= const  δq = CvdT + p dv = CndT δq = CpdT – v dp = CndT đặt = n: sốmũđabiến n pv = const ⇒Qu trình abiếnlàquátrìnhtổngquát 6 QUA TRINH ĐA BI ẾN  Quan hệgiữacácthôngsố:    Lượngnhiệt : q = Cn(T2– T1) = Cv(T2– T1)(J/kg)  Côngdãnnở:  Côngkỹthuật: lkt= n.l(J/kg)  Hệsốbiếnhóanănglượng: α 6 QUA... lệ nghòch với áp suất 4 QUA TRINH Đ ĂNG NHI ÊT    Lượngnhiệt, nộinăngvà enthalpy: ∆u = = 0   ∆i = = 0  Côngdãnnở : l = RT ln= RT ln= p1v1ln(J/kg)  Côngkỹthuật: lkt= l  Biếnthiênentropi: Δs = R ln = R ln  Hệsốbiếnhoánănglượng: α == 0 ⇒ ” Toànbộlượngnhiệtthamgiaquátrìnhdùngđểsinhcông” 4 QUA TRINH Đ ĂNG NHI ÊT  Đồ thị p T 1 T1=T2 l=lkt 1 2 2 q v s1 s2 s   Đònh nghóa: quátrìnhthaổitrạngtháichấtkhítrongđiềukiệnkhôngtraổinhiệtvớimôitrường... điều kiện áp suất không đổi p=2 bar từ 0 0 nhiệt độ 20 C đến nhiệt độ 110 C Tính thể tích cuối, lượng nhiệt, công thay đổi thể tích, lượng biến đổi nội năng  Giải: ◦ p1v1=RT1 v1, đẳng áp ◦ Tính Cp ◦ l= p(v2 – v1) ◦ ∆u = Cv (T2 – T1) hoặc q = ∆u + l v2 q = Cp(T2 – T1) 4 QUA TRINH Đ ĂNG NHI ÊT Đònh nghóa: Là quá trình thay đổi trạng thái của chất khí ở điều kiện nhiệt độ không đổi  T = const  p1v1= RT1... quátrìnhthaổitrạngtháichấtkhítrongđiềukiệnkhôngtraổinhiệtvớimôitrường  q = 0 hay δq = 0  δq= CvdT + p dv = 0 δq= CpdT – v dp = 0  Chia 2 vếvớinhau; thayk=  k Giảiphươngtrìnhvi phân: pv = const k: hệsốmũđoạnnhiệt  Quanhệ giữacácthôngsố:    Lượngnhiệt, nộinăngvàenthalpy: q=0 ∆u= CvdT = Cv (T2 – T1) ∆i = Cp (T2 – T1)  (J/kg) (J/kg) Côngdãnnở: l = -∆u = Cv (T1 – T2)= (p1v1– p2v2)(J/kg)  Côngkỹthuật : lkt =Cp (T2 – T1)... R ln = CplnR ln = Cpln Cvln  Tínhđabiến: n= hoặctheo q, l, k: l= q= BÀI TẬP  3 0 Bài 2: Không khí có thể tích 2 ,48 m , nhiệt độ 15 C, áp suất p=1 bar, khi bò nén đoạn nhiệt, không khí nhận công thay đổi thể tích -47 1kJ Xác đònh nhiệt độ cuối, biến đổi nội năng và entanpi  Giải: ◦ Đoạn nhiệt nên q = ∆u + l = 0 ◦ Tính G, ∆u = G.Cv (T2 – T1) ◦ ∆i = G.Cp (T2 – T1) ∆u = -l T2 ... Đònhnghóa:   Làquátrìnhmànhiệt dung riêngcủamôigiớikhôngđổi  Cn= const  δq = CvdT + p dv = CndT δq = CpdT – v dp = CndT đặt = n: sốmũđabiến n pv = const ⇒Quátrìnhđabiếnlàquátrìnhtổngquát QUA TRINH... lkt, ∆u, ∆i, ∆s, α=  Khí lý tưởng, trường hợp nội vàentanpi tính theo công thức… B4: Biểu diễn đồ thị p-v vàT-s QUA TRINH Đ ĂNG TICH Đònh nghóa: Là trình thay đổi trạng thái chất khí điều kiện... Côngdãnnở : δ l= 0; l=  Côngkỹthuật : (J/kg) lkt = - v(p2 – p1) = - R(T2 – T1)(J/kg)  Biếnthiênentropi: Δs = Cvln =Cvln  Hệsốbiếnhóanănglượng: α = Quátrìnhđẳngtích, nhiệtlượngthamgiachỉlàmthaổinộinănghệ