1 Câu 1: Khái niệm hệ nhiệt động Phân loại hệ nhiệt động cho ví dụ minh họa? Trình bày: • Định nghĩa: Hệ nhiệt động (hệ thống nhiệt động) tập hợp phần tử để nghiên cứu tượng nhiệt Các phần tử hệ nhiệt động có tính chất vật lí xác định (về vật chất, lượng, không gian thời gian) Hệ nhiệt động đặt môi trường ngăn cách với môi trường mặt bao Mặt bao có tính chất lí tưởng xác định (bề mặt thật tưởng tượng) Môi trường lí tưởng hóa, tính chất môi trường giả thiết không đổi • Phân loại Theo trao đổi vật chất hệ môi trường: + Hệ không trao đổi vật chất với môi trường hệ kín; + Hệ có trao đổi vật chất với môi trường hệ hở Theo trao đổi lượng với môi trường: + Hệ không trao đổi nhiệt với môi trường hệ đoạn nhiệt; + Hệ không trao đổi (công) với môi trường hệ đoạn (đoạn công) Hệ cô lập hệ kín không trao đổi dạng lượng với môi trường Theo trạng thái tồn vật chất hệ: + Các phần tử hệ pha (thể vật chất) tạo thành hệ đồng pha; + Các phần tử hệ tồn nhiều pha khác tạo thành hệ dị pha Câu 2: Định luật Fuariê? Khảo sát dẫn nhiệt ổn định qua vách phẳng lớp? Trình bày: • Định luật phát biểu sau: Mật độ dòng nhiệt tỉ lệ thuận với gradient nhiệt độ q   gradt   t no n vectơ mật độ dòng nhiệt, có phương trùng với phương gradient nhiệt độ, có chiều từ nơi có nhiệt độ cao tới nơi có nhiệt độ thấp (ngược với chiều gradient nhiệt độ) Vì biểu thức định luật có dấu “–”;  hệ số tỉ lệ, phụ thuộc vào chất vật, gọi hệ số dẫn nhiệt, có đơn vị đo W/(m.K) • Hệ số dẫn nhiệt: Từ trị số vectơ mật độ dòng nhiệt là: q q   t n   q t n Như vậy, hệ số dẫn nhiệt có trị số mật độ dòng nhiệt truyền qua mặt đẳng nhiệt gradient nhiệt độ K/m Hệ số dẫn nhiệt phụ thuộc vào chất vật chất, phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất, độ ẩm v.v vật xác định thực nghiệm Thực nghiệm chứng minh r¾n  láng  khÝ Đa số vật chất có hệ số dẫn nhiệt phụ thuộc nhiệt độ, gần bậc có dạng:   0 (1   t ) , hệ số dẫn nhiệt oC,  số xác định thực nghiệm Khi nhiệt độ tăng, hệ số dẫn nhiệt chất khí tăng hệ số dẫn nhiệt chất lỏng chất rắn giảm • Khảo sát dẫn nhiệt qua vách phẳng lớp: Dẫn nhiệt ổn định qua vách phẳng lớp Cho vách phẳng dầy  vật liệu đồng đẳng hướng có hệ số dẫn nhiệt  không đổi Nhiệt độ bề mặt thứ tw1 nhiệt độ bề mặt thứ hai tw2 không thay đổi với giả thiết tw1  tw2 Xác định qui luật thay đổi nhiệt độ vách dòng nhiệt truyền qua vách Giả thiết chiều dày vách nhỏ nhiều lần so với chiều dài chiều rộng vách Như vậy, nhiệt độ thay đổi theo chiều dày vách t Trường nhiệt độ thỏa mãn trường chiều mặt đẳng nhiệt mặt phẳng song song với hai bề mặt bên vách  tw1 phẳng Mật độ dòng nhiệt không đổi dọc theo chiều dày vách phẳng (q  const ) tw2 Với điều kiện đơn trị vậy, ta có: 0 t  2t  2t =0; =0; = ; qv   y z  Phương trình vi phân dẫn nhiệt qua vách phẳng có dạng: Dẫn nhiệt qua vách phẳng lớp d 2t =0 dx Lấy tích phân, ta có: C1 , C2 dt  C1 dx  x t  C1 x  C2 số tích phân xác định theo điều kiện biên Như vậy, nhiệt độ vách phẳng dẫn nhiệt giảm theo qui luật bậc Từ điều kiện biên: Khi x   t  tw1  C2 Khi x    ta nhận được: t  tw2  C1  tw1  t  tw1  C1   tw1  tw2 x  tw1  tw2   dt t t  C1   w1 w2 dx  Mật độ dòng nhiệt truyền qua vách phẳng là: dt  q     tw1  tw2  dx   Đặt R  gọi nhiệt trở dẫn nhiệt vách, biểu thức biểu diễn dạng:  q  tw1  tw2  R Dòng nhiệt truyền qua bề mặt vách phẳng F (m2):  Q  qF   tw1  tw2  F  Câu3: Thế nhiệt dung riêng? Phân loại nhiệt dung riêng? Tính chất cách tính nhiệt theo nhiệt dung riêng? • Định nghĩa Nhiệt dung riêng lượng nhiệt trao đổi với đơn vị vật chất làm thay đổi độ • Phân loại Theo nhiệt độ: – Nhiệt dung riêng thực nhiệt dung riêng giá trị nhiệt độ C q q2 q1 1  2 t1 t2 t Biểu diễn nhiệt dung riêng thực nhiệt dung riêng trung bình dq dt – Nhiệt dung riêng trung bình giá trị nhiệt dung riêng khoảng nhiệt độ T C1 q q    Cdt t2  t1 t t T Nhiệt dung riêng thực giới hạn nhiệt dung riêng trung bình Theo đơn vị đo vật chất: – Nhiệt dung riêng khối lượng nhiệt dung riêng kg vật chất, kí hiệu C, có đơn vị J/(kg.K) – Nhiệt dung riêng thể tích nhiệt dung riêng m 3tc vật chất, kí hiệu C , có đơn vị J (m3tc K) – Nhiệt dung riêng kilomol nhiệt dung riêng kmol vật chất, kí hiệu C, có đơn vị J/(kmol.K) Với khí lí tưởng, nhiệt dung riêng khối lượng, nhiệt dung riêng thể tích nhiệt dung riêng kilomol có mối quan hệ: C C  C  C V  C 22,4 𝜇 khối lượng tính kg kmol chất khí; 22,4 thể tích tính m3 kmol chất khí điều kiện tiêu chuẩn Theo đặc tính trình: – Nhiệt dung riêng đẳng tích nhiệt dung riêng theo trình đẳng tích (v = const), Cv , Cv , C v – Nhiệt dung riêng đẳng áp nhiệt dung riêng theo trình đẳng áp (p = const), C p , C p , C p Với khí lí tưởng, nhiệt dung riêng đẳng tích nhiệt dung riêng đẳng áp có mối quan hệ: Cp Cv k C p  Cv  R k số mũ đoạn nhiệt, với khí lí tưởng k số phụ thuộc số nguyên tử tạo thành phân tử, khí thực k phụ thuộc nhiệt độ; R số chất khí Từ k R nhận được: Cv  R k 1 Cp  kR k 1 • Tính chất – Nhiệt dung riêng khí lí tưởng không phụ thuộc vào nhiệt độ mà phụ thuộc vào chất môi chất – Nhiệt dung riêng khí thực phụ thuộc nhiệt độ, phụ thuộc áp suất Nhiệt dung riêng thực khí thực thường biểu diễn hàm số sau: C  a0  a1t  a2t   ant n a0, a1, a2, , an hệ số xác định thực nghiệm; n số mũ tự chọn, n lớn nhiệt dung riêng xác định xác Khi n = 0, ta có nhiệt dung riêng khí lí tưởng không phụ thuộc vào nhiệt độ Khi n = 1, ta có nhiệt dung riêng khí thực phụ thuộc vào nhiệt độ theo quan hệ bậc C  a0  a1t Nhiệt dung riêng trung bình khí thực phụ thuộc vào nhiệt độ + Trường hợp 1: Khi biết nhiệt dung riêng thực có dạng C  a0  a1t   t2 t2 t2 t2 t1 t1 t1 t1 q   Cdt   ( a0  a1t )dt   a0 dt   a1tdt Ta có: a1 t2 a a   t  a0 (t2  t1 )  (t22  t12 )  (t2  t1 ) a0  (t2  t1 )  t1 2   q a t C t2   a0  (t1  t2 ) t2  t1 t q  a0t t2  + Trường hợp 2: Khi biết nhiệt dung riêng thực trung bình từ oC đến giá trị nhiệt độ q  q12  q02  q01 Ta viết: q12 nhiệt lượng trình từ trạng thái có nhiệt độ t1 đến trạng thái có nhiệt độ t2; q01 nhiệt lượng trình từ trạng thái có nhiệt độ t = oC đến trạng thái có nhiệt độ t1; q02 nhiệt lượng trình từ trạng thái có nhiệt độ t = oC đến trạng thái có nhiệt độ t2 Ta có: t t q01  C 01 (t1  0)  C 01 t1 t t q02  C 02 (t2  0)  C 02 t2 q  C t2  C t1  Nếu cho nhiệt dung riêng trung bình khí thực phụ thuộc vào nhiệt độ khoảng từ o C đến 1500 oC có dạng Ctb  a  bt , ta có: t2 t1 q  ( a  bt2 )t2  ( a  bt1 )t1  a(t2  t1 )  b(t22  t12 ) t  C t2   a  b(t1  t2 ) t2  t1 o Nếu cho nhiệt dung riêng trung bình khí thực phụ thuộc vào nhiệt độ khoảng từ C đến nhiệt độ t dạng tra bảng, ta có: t C t2 t1  t C 02 t2  C 01 t1 t2  t1 Nhiệt dung riêng phụ thuộc tính chất vật chất tính chất trình nhiệt động Quá trình đẳng áp có nhiệt dung riêng đẳng áp Cp, trình đẳng tích có nhiệt dung riêng đẳng tích Cv Câu 4: Khái niệm hỗn hợp khí lí tưởng (định nghĩa, tính chất, thành phần hỗn hợp)? Phương trình trạng thái viết cho hỗn hợp khí lý tưởng? Trình bày: a Định nghĩa khí lý tưởng - Khí lí tưởng khí không tính đến ảnh hưởng thể tích thân phân tử chiếm chỗ toàn thể tích khí lực tương tác chúng - Hỗn hợp khí lí tưởng hỗn hợp khí đồng khí lí tưởng.Ở trạng thái cân chất khí lí tưởng thành phần hỗn hợp phân bố toàn thể tích hỗn hợp Hỗn hợp lí tưởng khí lí tưởng tương đương với khí lí tưởng thoả mãn khái niệm, phương trình trạng thái định luật khí lí tưởng b Tính chất hỗn hợp khí lí tưởng - Áp suất hỗn hợp khí tổng áp suất riêng phần chất khí thành phần xác định theo định luật Danton, n p  p1  p2   pn   pi i 1 - Nhiệt độ hỗn hợp khí nhiệt độ khí thành phần, T  T1  T2   Tn - Thể tích hỗn hợp khí tổng thể tích chiếm chỗ khí thành phần, n V  V1  V2   Vn  Vi i 1 - Khối lượng hỗn hợp khí tổng khối lượng riêng phần khí thành phần, n m  m1  m2   mn   mi i 1 c Các thành phần hỗn hợp khí - Thành phần khối lượng (phân khối lượng) tỉ số khối lượng chất khí thành phần khối lượng hỗn hợp khí m gi  i m  n g1  g2   g n   gi  i 1 - Thành phần thể tích (phân thể tích) tỉ số thể tích chiếm chỗ chất khí thành phần thể tích hỗn hợp khí ri  Vi  V n r1  r2   rn   ri  i 1 - Thành phần kilomol tỉ số số kilomol chất khí thành phần số kilomol hỗn hợp khí Dễ dàng chứng minh được: ri  M i Vi pi   M V p d Phương trình trạng thái viết cho hỗn hợp khí lý tưởng: Hỗn hợp khí lí tưởng hoàn toàn thỏa mãn phương trình trạng thái khí lí tưởng Các đại lượng phương trình trạng thái thay đại lượng tương đương Phương trình trạng thái hỗn hợp khí lí tưởng viết dạng:  n   n   n  pV  p  Vi     pi V    Ri mi  T  mRT  i 1   i 1   i 1  Câu 5: Khái niệm công Công hệ kín hệ hở Đồ thị công? Trình bày: • Định nghĩa: Công dạng lượng mà hệ nhiệt động trao đổi lượng với môi trường nhờ tác động có hướng phần tử vĩ mô xảy trình Công xác định tích lực với độ dịch chuyển xác định theo quan niệm công thay đổi áp suất • Các loại công: - Công dãn nở công thay đổi thể tích tạo thành Công p dãn nở kí hiệu l có đơn vị J/kg cho kg môi chất kí p1 hiệu L có đơn vị J cho m kg môi chất dl  pdv  l v2 lkt  pdv v1 - Công kĩ thuật công thay đổi áp suất hệ gây Công kĩ thuật kí hiệu lkt có đơn vị J/kg cho kg môi chất kí hiệu Lkt có đơn vị J cho m kg môi chất dlkt  vdp  lkt  p2 l v1 v2 v Đồ thị công p2  vdp p1 - Công lưu động công sinh thay đổi động dòng môi chất hệ hở Công lưu động kí hiệu l có đơn vị J/kg cho kg môi chất kí hiệu L có đơn vị J cho m kg môi chất dl  d 2  l  2  1 d 22  12  2 - Công đẩy công sinh thay đổi áp suất dòng để đẩy dòng môi chất chuyển động Công đẩy kí hiệu lđ có đơn vị J.kg cho kg môi chất kí hiệu Lđ cho m kg môi chất l®  p2v  p1v1 dl®  d ( pv )  - Công công mà hệ trao đổi với môi trường Đây công hữu ích mà ta nhận từ hệ tác động tới hệ Công kí hiệu ln có đơn vị J/kg cho kg môi chất kí hiệu Ln cho m kg môi chất Công sinh hệ sinh công giãn nở tác dụng tới môi trường (khi thể tích tăng), giảm lượng đẩy, giảm động giảm năng:  2  dln  dl  d ( pv )  d    gdh   Đối với hệ kín, hệ lượng đẩy ngoại động biến đổi ngoại ln  l không, nên: Đối với hệ hở, biến đổi dh nhỏ bỏ qua, ta có:  2  dln  dl  d ( pv )  d     = pdv  pdv  vdp  d = vdp  d  dln  dlkt  dl ln  lkt  l hay Công hệ trao đổi với môi trường công dãn nở, công kĩ thuật, công dãn nở công kĩ thuật Hệ trao đổi với môi trường công hay công khác cấu trúc hệ Câu6: Bức xạ nhiệt Đặc điểm xạ nhiệt? Phân biệt khác xạ nhiệt vật rắn chất khí? Phân biệt khái niệm hệ số hấp thụ độ đen? Trình bày: - Định nghĩa: Bức xạ nhiệt là tượng truyền nhiệt từ vật sang vật khác không tiếp xúc với mà không cần có môi chất trung gian Khác với dẫn nhiệt đối lưu (là dạng truyền nhiệt tiếp xúc), xạ nhiệt dạng truyền nhiệt không tiếp xúc - Bản chất xạ nhiệt: Bức xạ nhiệt thuộc tính vật chất Vật chất cấu tạo từ nguyên tử, nguyên tử hạt nhân xung quanh điện tử chuyển động Sự chuyển động điện tử phát lượng xạ dạng sóng điện từ Khi lượng phát lượng thu tồn trạng thái cân xạ, nhiệt độ vật không thay đổi Khi lượng phát lớn lượng thu vật phát lượng xạ, nhiệt độ vật giảm xuống Khi lượng phát nhỏ lượng thu nhiệt độ vật tăng lên Vật xạ nhiệt nhiệt độ Năng lượng vật phát hấp thụ trao đổi nhiệt xạ liên tục mà lượng tử ánh sáng (hay gọi hạt proton) Đó hạt vật chất có mang lượng, có động lượng khối lượng Do đó, người ta nói trình phát lượng hấp thụ lượng mang tính chất hạt Chính vậy, trao đổi nhiệt xạ trình vừa mang tính chất sóng vừa mang tính chất hạt - Tính chất xạ nhiệt: + Bản thân vật có nhiệt độ đấy, vật có xạ nhiệt mức độ xạ vật phụ thuộc lớn vào giá trị nhiệt độ vật + Quá trình trao đổi nhiệt xạ luôn kèm theo hai lần biến đổi dạng lượng: biến nội thành sóng điện từ vật phát xạ trình biển đổi ngược lại vật hấp thụ + Trong kĩ thuật nhiệt người ta khảo sát tia mà nhiệt độ thường gặp kĩ thuật có hiệu ứng nhiệt cao, gọi tia nhiệt (tia hồng ngoại ánh sáng trắng) có bước sóng nằm khoảng   0,4  400 m + Bức xạ nhiệt có tính chất hạt tính chất sóng tốc độ xạ nhiệt tốc độ ánh sáng + Bức xạ nhiệt xảy hai vật diễn chân không - Phân biệt khác xạ nhiệt vật rắn chất khí: Những khí phân tử có hai nguyên tử khí heli, oxi, nitơ v.v thực tế hấp thụ xạ lượng không đáng kể, khí phân tử có từ ba nguyên tử trở lên nước (H2O), cacbonic (CO2) v.v có khả hấp thụ xạ lượng - Khác với vật rắn vật xám có khả hấp thụ xạ toàn sóng có bước sóng từ đến , chất khí hấp thụ xạ lượng dải bước sóng định Như vậy, xạ hấp thụ lượng chất khí có tính chất chọn lọc - Khác với vật rắn chất lỏng xạ hấp thụ lượng xảy bề mặt vật, chất khí xạ hấp thụ lượng xảy toàn khối khí Như vậy, xạ chất khí có tính thể tích - Phân biệt khái niệm hệ số hấp thụ độ đen: + Hệ số hấp thụ A tỷ số dòng lượng bị hấp thụ Qa dòng lượng xạ Q tới vật + Độ đen tỷ số suất xạ vật thực E với suất xạ toàn phần ứng với tất bước song từ đến oo Câu7: Khái niệm chu trình nhiệt động (định nghĩa, phân loại, hệ số đánh giá chuyển hóa lượng)? Trình bày: a Định nghĩa Chu trình nhiệt động tập hợp trình nhiệt động xảy liên tiếp cho trạng thái cuối trùng với trạng thái đầu b Phân loại - Chu trình thuận nghịch chu trình nhiệt động bao gồm tất trình chu trình trình thuận nghịch - Chu trình không thuận nghịch chu trình có trình không thuận nghịch - Chu trình thuận chiều chu trình thực theo chiều kim đồng hồ biểu diễn đồ thị Chu trình thuận chiều chu trình biến đổi nhiệt thành công, chu trình động nhiệt - Chu trình ngược chiều chu trình thực theo chiều ngược đồng hồ Chu trình ngược chiều chu trình máy lạnh bơm nhiệt p p b b lct > lct > 2 a a v Chu trình thuận chiều v Chu trình ngược chiều Nguyồn nóng Nguyồn nóng q1 q1 Hệ Hệ q2 q2 Nguyồn lạnh Nguyồn lạnh Sơ đồ nguyên lí động nhiệt Sơ đồ nguyên lí máy lạnh bơn nhiệt c) Hệ số chuyển hóa lượng Chu trình động nhiệt nhận nhiệt nguồn nóng q1, thải nhiệt nguồn lạnh q2 sinh công lct Đặc trưng cho chu trình động nhiệt hiệu suất nhiệt chu trình t: t  q lct q1  q2   1 q1 q1 q1 Chu trình ngược chiều phải cung cấp công lct để lấy nhiệt q2 từ nguồn lạnh đẩy vào nguồn nóng nhiệt q1 Đặc trưng cho chu trình ngược chiều hệ số chuyển hóa lượng tỷ số lượng có ích công cung cấp cho môi chất chu trình Với máy lạnh lượng có ích nhiệt q2 lấy từ nguồn lạnh, hệ số chuyển hóa lượng hệ số làm lạnh :  q2 q2   q1 lct q1  q2 1 q2 Với bơm nhiệt lượng có ích nhiệt cấp vào nguồn nóng q1, hệ số chuyển hóa lượng hệ số làm nóng :  Quan hệ  : q1 q1   lct q1  q2  q2 q1    1 Câu8: Thế vật đen tuyệt đối, vật trắng tuyệt đối, vật tuyệt đối, vật đục vật xám? Các đại lượng đặc trưng cho xạ nhiệt? Trình bày: Dòng lượng xạ Q tới vật, phần phản xạ QR Q QR , phần hấp thụ QA phần xuyên qua QD Do đó: Q  QA  QR  QD hay Đặt: QA QR QD   1 Q Q Q QA  A gọi hệ số hấp thụ; Q QR  R gọi hệ số phản xạ; Q QD  D gọi hệ số xuyên qua Q QA QD Sơ đồ phân tán lượng xạ Như vậy: A R  D 1 Những hệ số hấp thụ, phản xạ xuyên qua phụ thuộc vào chất vật lí, nhiệt độ, trạng thái bề mặt vật chiều dài bước sóng dòng xạ tới Những hệ số đặc trưng cho tính chất vật chất xác định thực nghiệm Khi A  ( R  D  0)  vật đen tuyệt đối Khi R  ( A  D  0)  vật trắng tuyệt đối Khi D  ( A  R  0)  vật tuyệt đối 10 Những vật có hệ số hấp thụ, hệ số phản xạ hệ số xuyên qua không phụ thuộc vào chiều dài bước sóng gọi vật xám Trong kĩ thuật vật có tính tuyệt đối, vật rắn chất lỏng xem gần có D  gọi vật đục Các chất khí có số nguyên tử phân tử nhỏ hai xem vật tuyệt đối có D  Các thông số đặc trưng xạ nhiệt a Hệ số hấp thụ, hệ số phản xạ, hệ số xuyên qua: trình bày hệ số A, R, D b Dòng xạ toàn phần dòng xạ đơn sắc - Dòng xạ toàn phần lượng nhiệt xạ phát từ vật với bước sóng điện từ đơn vị thời gian kí hiệu Q , đơn vị W - Dòng xạ đơn sắc lượng nhiệt xạ phát từ vật với bước sóng khoảng hẹp bước sóng xác định kí hiệu Q , đơn vị W/m c Năng suất xạ cường độ xạ - Năng suất xạ dòng xạ toàn phần đơn vị diện tích bề mặt vật kí hiệu E , đơn vị W/m2 - Cường độ xạ suất xạ ứng với khoảng hẹp bước sóng kí hiệu I  , đơn vị W/m3 d Năng suất xạ hiệu dụng suất xạ hiệu - Năng suất xạ hiệu dụng ( Ehd ) tổng suất xạ thân xạ phản xạ Ehd  E  ER  E  R.Et đây: Et , ER suất xạ tới suất xạ phản xạ Câu9: Nội dung định luật nhiệt động thứ hai Phương trình định luật cho trình thuận nghịch không thuận nghịch? Trình bày: * Định luật nhiệt động II có phát biểu các sau: - Cách phát biểu Carnot - Clausius (1850): Nhiệt tự truyền từ nơi có nhiệt độ cao tới nơi có nhiệt độ thấp Muốn truyền ngược lại phải tiêu tốn lượng lấy từ môi trường Cách phát biểu cho ta biết chiều hướng xảy trình nhiệt - Cách phát biểu Thomson - Planck (1851): Không thể có máy nhiệt chạy tuần hoàn có khả biến đổi toàn nhiệt cấp cho máy thành công mà không phần nhiệt truyền cho vật khác Cách phát biểu cho ta biết điều kiện biến đổi nhiệt thành công (đối với máy nhiệt phải có hai nguồn nhiệt (nguồn nóng nguồn lạnh) khả chuyển hóa nhiệt công trình có mức độ, biến đổi toàn nhiệt thành công (phải phần nhiệt để truyền cho nguồn lạnh) - Cách phát biểu ngày nay: Mọi trình thực tự xảy trình không thuận nghịch Các cách phát biểu tương đương * Phương trình định luật cho trình thuận nghịch không thuận nghịch: Từ chu trình Carnot thuận nghịch thuận chiều nhận được: 25 Trong Rl  ln r2  ln d2 nhiệt trở dẫn nhiệt vách trụ Khi đó: 2 Khi 2 d1 t t ql  w1 w2 Rl r1 d2  ảnh hưởng độ cong bề mặt vách trụ bỏ qua, xem vách trụ d1 vách phẳng có độ dầy   d  d1 Câu 22: Các phương trình dòng khí Với trình lưu động đoạn nhiệt phương trình viết nào? Trình bày: Các phương trình dòng khí: a Phương trình liên tục G  F  const Trong đó: G lưu lượng khối lượng (kg/s) F diện tích tiết diện dòng chảy (m2)  tốc độ dòng tiết diện dòng chảy (m/s)  khối lượng riêng môi chất chảy tiết diện dòng chảy (kg/m3) Lưu lượng thể tích: Q  F Vi phân phương trình liên tục nhận được: F d   F  d   dF  Chia hai vế cho F ta nhận được: dF d d    0 F   Dạng vi phân phương trình liên tục b Phương trình cân lượng Dòng lưu động hệ hở nên theo định luật nhiệt động I, trình lưu động thỏa mãn phương trình sau: dq  di  dlkt  2  dq  di  d     Với trình hữu hạn: q  i  lkt Vậy:  2  dlkt  d     q  i  lkt   2  2 Công kĩ thuật làm thay đổi động dòng c Phương trình động lượng Với dòng lưu động dòng khí lí tưởng ta có: dlkt  vdp  d 26  dp  d Nhân hai vế với diện tích F , ta có: Fdp  F d Do: Fdp  dP lực bên tác dụng vào dòng chảy ta nhận được: dP  Gd  P1  P2  G(2  1 ) Vì P1M1 M1< p M1>  p   p M2 M2M1 29 Câu25: Các tiêu chuẩn đồng dạng toả nhiệt đối lưu nghiên cứu ý nghĩa chúng? Tỏa nhiệt đối lưu xác định công thức: Nu = C(Gr.Pr)nm dùng cho loại tỏa nhiệt đối lưu nào? phân tích thành phần công thức? Trình bày: - Định nghĩa Tiêu chuẩn đồng dạng tổ hợp không thứ nguyên đại lượng vật lí đặc trưng cho tượng - Các tiêu chuẩn đồng dạng a, Tiêu chuẩn Nusselt (Nu): Nu  l  Trong đó:  hệ số tỏa nhiệt, W/(m2.K) l kích thước xác định, (m)  hệ số dẫn nhiệt, W/(m.K) → Ý nghĩa: Tiêu chuẩn Nusselt đặc trưng cho cường độ trao đổi nhiệt đối lưu b, Tiêu chuẩn Reynolds (Re): Re  l  Trong đó:  tốc độ dòng chảy (m/s) l kích thước xác định (m)  độ nhớt động học, m2/s →Ý nghĩa: Tiêu chuẩn Reynolds đặc trưng cho chế độ chảy tới trình trao đôi nhiệt đối lưu Re < 2300 + Chế độ chảy tầng: + Chế độ chảy rối: Re > 104 + Chế độ chảy độ: 2300  Re  104 c,Tiêu chuẩn Grashoff (Gr): Gr  gl 2 t Trong đó: g gia tốc trọng trường (m/s2) l kích thước xác định (m)  độ nhớt động học (m2/s) t độ chênh nhiệt độ bề mặt trao đổi môi trường chất chảy (K)  hệ số dãn nở thể tích xác định thực nghiệm (1/K) T Với khí lí tưởng lấy   → Ý nghĩa: Tiêu chuẩn Grashoff đặc trưng cho tỏa nhiệt đối lưu tự nhiên tới trình trao đôi nhiệt đối lưu d, Tiêu chuẩn Prandtl (Pr): 30 Pr   a Trong đó: a hệ số dẫn nhiệt độ (m2/s) a = 𝜆 𝐶𝑝  độ nhớt động học, m /s → Ý nghĩa: Tiêu chuẩn Prandtl đặc trưng cho tính chất vật lí chất chảy trình trao đổi nhiệt không ổn định Tỏa nhiệt đối lưu co công thức là: Nu = C(Gr.Pr)nm dùng cho loại tỏa nhiệt đối lưu tự nhiên không gian vô hạn Trong đó: Nu tiêu chuẩn chưa xác định; Re, Gr, Pr tiêu chuẩn xác định theo nhiệt độ xác định, kích thước xác định điều kiện đơn trị biết; Giải PT đồng dạng để xác định Nu tìm hệ số tỏa nhiệt  C n hệ số xác định: tt GrmPrm C n < 10-3 0,5 10-3 – 5.102 1,18 1/8 5.102 – 2.107 0,54 ¼ 2.107 - 1013 0,135 1/3 Câu26: Khái niệm tính chất nhiệt? Nêu phương pháp tính nhiệt? Trình bày: Định nghĩa: Nhiệt năng, hay gọi tắt nhiệt, dạng lượng mà hệ nhiệt động trao đổi với môi trường nhờ chuyển động hỗn loạn phần tử vi mô cấu tạo nên vật chất trình Nhiệt kí hiệu q có đơn vị J/kg cho kg môi chất kí hiệu Q có đơn vị J cho m kg môi chất Nhiệt qui ước dấu là: + Hệ nhận nhiệt: q > + Hệ thải nhiệt: q < Tính chất nhiệt: - Nhiệt đại lượng mở rộng, nhiệt trao đổi với hệ chứa m kg môi chất Q  mq - Nhiệt hàm trình phụ thuộc tính chất trình: Hệ từ trạng thái đầu đến trạng thái cuối theo trình khác có nhiệt lượng trao đổi khác 31 Xác định nhiệt trình: - Dựa theo định nghĩa nhiệt dung riêng: dq  Cdt  T t2 q   Cdt t1 - Dựa theo định nghĩa entropy: dq  Tds  s s Đồ thị nhiệt s2 q   Tds s s1 Câu27: Thế dẫn nhiệt? Trường nhiệt độ (định nghĩa, phân loại, mặt đẳng nhiệt građien nhiệt độ)?Hệ số dẫn nhiệt định luật Fourier dẫn nhiệt? Trình bày: Dẫn nhiệt trình trao đổi nhiệt xảy vật phần vật có nhiệt độ khác tiếp xúc trực tiếp với Trường nhiệt độ • Định nghĩa: Trường nhiệt độ tập hợp tất giá trị nhiệt độ không gian nghiên cứu thời điểm  t  f ( x, y, z, ) • Phân loại: Căn vào phụ thuộc nhiệt độ theo thời gian: - Trường nhiệt độ ổn định trường nhiệt độ không biến đổi theo thời gian - Trường nhiệt độ không ổn định trường nhiệt độ biến đổi theo thời gian Căn vào biến thiên nhiệt độ không gian: - Trường nhiệt độ chiều: + Trường nhiệt độ ổn định chiều: t  f ( x, y , z ) + Trường nhiệt độ không ổn định chiều: t  f ( x, y, z, ) - Trường nhiệt độ chiều: + Trường nhiệt độ ổn định chiều: t  f ( x, y ) + Trường nhiệt độ không ổn định chiều: t  f ( x, y, ) - Trường nhiệt độ chiều: + Trường nhiệt độ ổn định chiều: t  f ( x) + Trường nhiệt độ không ổn định chiều: t  f ( x, ) Mặt đẳng nhiệt gradient nhiệt độ Mặt đẳng nhiệt tập hợp tất điểm có giá trị nhiệt n độ thời điểm x Các mặt đẳng nhiệt vật không cắt nhau, kép kín  vật kết thúc biên vật Mặt đẳng nhiệt mặt phẳng, n x mặt cong Trong vật thể, nhiệt độ thay đổi từ mặt đẳng nhiệt đến mặt đẳng nhiệt khác Gradient nhiệt độ đại lượng vectơ có phương trùng với phương pháp tuyến mặt đẳng nhiệt, có chiều chiều tăng nhiệt độ có độ Mặt đẳng nhiệt lớn đạo hàm riêng nhiệt độ theo phương pháp tuyến gradt  t no n t  t t 32 Hệ số dẫn nhiệt định luật Fuarie: Định luật phát biểu sau: Mật độ dòng nhiệt tỉ lệ thuận với gradient nhiệt độ q   gradt   t no n vectơ mật độ dòng nhiệt, có phương trùng với phương gradient nhiệt độ, có chiều từ nơi có nhiệt độ cao tới nơi có nhiệt độ thấp (ngược với chiều gradient nhiệt độ) Vì biểu thức định luật có dấu “–”;  hệ số tỉ lệ, phụ thuộc vào chất vật, gọi hệ số dẫn nhiệt, có đơn vị đo W/(m.K) Từ trị số vectơ mật độ dòng nhiệt là: q q   t n   q t n Như vậy, hệ số dẫn nhiệt có trị số mật độ dòng nhiệt truyền qua mặt đẳng nhiệt gradient nhiệt độ K/m Hệ số dẫn nhiệt phụ thuộc vào chất vật chất, phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất, độ ẩm v.v vật xác định thực nghiệm Thực nghiệm chứng minh r¾n  láng  khÝ Đa số vật chất có hệ số dẫn nhiệt phụ thuộc nhiệt độ, gần bậc có dạng:   0 (1   t ) , o 0 hệ số dẫn nhiệt C,  số xác định thực nghiệm Khi nhiệt độ tăng, hệ số dẫn nhiệt chất khí tăng hệ số dẫn nhiệt chất lỏng chất rắn giảm Câu28: Thế môi chất Phân biệt khác khí lý tưởng khí thực (định nghĩa, phương trình trạng thái, độ nén, biến đổi pha) ý nghĩa khí lý tưởng? Trình bày: * Định nghĩa Môi chất chất trung gian để biến đổi truyền tải lượng Khí lý tưởng Khí thực Định Khí lí tưởng khí không tính đến Khí thực có lực tương tác thể tích nghĩa ảnh hưởng thể tích thân thân phân tử nên phương trình phân tử chiếm chỗ toàn thể trạng thái sai khác với phương trình tích khí lực tương tác trạng thái khí lí tưởng chúng 33 Phương • Phương trình trạng thái cho m kg • Phương trình trạng thái tổng quát trình trạng khí lí tưởng: pV  mRT pv Z khí thực thái p, V, m T áp suất, thể tích, RT khối lượng nhiệt độ tuyệt đối; R p, v T áp suất, thể tích riêng số chất khí, phụ thuộc vào nhiệt độ tuyệt đối; R số chất chất chất khí khí, phụ thuộc vào chất R R 8314 chất khí Z gọi độ nén R   J/(kg.K) m M   • Phương trình trạng thái cho M kmol khí lí tưởng: pV  MRT R = 8314 J/(kmol.K) Độ nén Z =1 Z1 Sự biến đổi pha Ý nghĩa khí lí tưởng Trong thực tế khí hoàn toàn lí tưởng mà có khí thực, nhiên điều kiện thông thường với số chất khí coi khí lí tưởng Sử dụng môi chất lí tưởng nhận giá trị giới hạn cần thiết làm sở so sánh hiệu môi chất thực điều kiện làm việc khác Câu29: Khái niệm trạng thái nhiệt động, trạng thái cân ý nghĩa nó, thông số trạng thái Hãy trình bày thông số trạng thái (định nghĩa, đơn vị đo, phân loại)? Trình bày: Trạng thái nhiệt động khái niệm biểu thị tồn hệ nhiệt động với tính chất xác định thời điểm Ở thời điểm xác định hệ có không gian, vật chất lượng xác định, hệ trạng thái xác định Trạng thái cân trạng thái tương tác phần (vật) hệ hệ với môi trường Khi hệ không tồn biến đổi vĩ mô hệ thống (không có truyền nhiệt khuếch tán, phản ứng hóa học), tồn chuyển động phần tử vi mô Ở trạng thái cân thông số trạng thái nơi hệ đặc trưng cho thông số trạng thái hệ Thông số trạng thái đại lượng vật lí xác định trạng thái cân định Thông số trạng thái đại lượng vĩ mô đặc trưng cho tính chất hệ thống (đặc trưng cho toàn hệ thống) thời điểm xác định Phân loại thông số trạng thái - Thông số trạng thái thông số đo trực tiếp Ví dụ nhiệt độ T , áp suất p , thể tích riêng v 34 - Hàm trạng thái thông số không đo trực tiếp mà phải xác định thông qua thông số trạng thái Ví dụ nội u , entanpi i , entalpy s , exergi e Các thông số trạng thái bản: a Nhiệt độ • Định nghĩa: Nhiệt độ đại lượng biểu thị mức độ nóng lạnh vật • Đơn vị đo: - Nhiệt độ đo nhiều thang nhiệt độ khác thang nhiệt độ Kenvin, kí hiệu T (K) gọi thang nhiệt độ tuyệt đối; thang nhiệt độ Celcius, kí hiệu t (oC) gọi thang nhiệt độ bách phân; thang nhiệt độ Farenheit tF (oF) thang nhiệt độ Rankine TR (oR) - Giữa thang nhiệt độ có quan hệ với nhau: 5 t  T  273,15  (tF  32)  TR  273,15 9 o t  30 C ứng với T  303 K, tF  86 oF TR  544,7 oR Ví dụ: Chú ý: Khi đo nhiệt độ dùng thang nhiệt độ khác nhau, có nhiệt độ tuyệt đối thông số trạng thái b Áp suất • Định nghĩa: - Theo quan điểm học: Áp suất lực tác dụng theo phương vuông góc lên đơn vị diện tích bề mặt p P ; N/m2 (Pa) F P lực tác dụng vuông góc lên bề mặt có diện tích F - Theo thuyết động học phân tử: Áp suất tuyệt đối áp lực va đập phân tử chuyển động hỗn loạn với mặt bao p  n0 m0 ; Pa n0 số phân tử vật chất chứa đơn vị thể tích, m0 khối lượng phân tử,  tốc độ chuyển động tịnh tiến trung bình phân tử - Các loại áp suất tương đối: + Áp suất dư: (pd) phần áp lớn áp môi trường (pmt) + Áp suất chân không (pCK) áp nhỏ áp môi trường Quan hệ: p = pmt + pd p = Pmt – pCK • Các đơn vị đo áp suất: Trong trình phát triển kĩ thuật nhiệt, áp suất đo đơn vị khác nhau: atmotphe vật lí (atm), atmotphe kĩ thuật (at), bar, milimet thủy ngân (mmHg), milimet cột nước (mH2O), paxcan (Pa) bội số Giữa đơn vị đo có mối quan hệ bảng sau: (bảng đổi đvi tờ CT) Chú ý: Trong bảng giá trị áp suất qui đổi với đơn vị mmHg oC, đo áp suất chiều cao cột thủy ngân ht nhiệt độ t cần qui chiều cao h0 oC theo công thức: h0  ht (1  0,000172.t ) c Thể tích riêng khối lượng riêng Thể tích riêng thể tích đơn vị khối lượng hệ v V ; m3/kg m 35 Khối lượng riêng khối lượng đơn vị thể tích hệ  m  ; kg/m3 V v Khối lượng riêng đại lượng nghịch đảo thể tích riêng d Nội • Định nghĩa: Nội năng lượng bên hệ, u (J/kg) Nội bao gồm nội động (u® ) lượng chuyển động phân tử nội (ut ) lượng lực tương tác phân tử u  u®  ut - Biến thiên nội khí lí tưởng: du  Cv dT u  u2  u1  Cv (T2  T1 ) ; J/kg U  mCv (T2  T1 ) ; J e Entalpy • Định nghĩa: Entalpy tổng nội áp suất, i (J/kg) i  u  pv - Biến thiên entalpy khí lí tưởng: di  C p dT i  i2  i1  C p (T2  T1 ) ; J/kg I  mC p (T2  T1 ) ; J f Entropy • Định nghĩa: Entropy đại lượng có vi phân ds  dq ; J/(kg.K) T Mỗi trạng thái có giá trị entropy đặc trưng Trong kĩ thuật phải xác định lượng biến thiên entropy trình, thường chọn T  K hệ có s  di  C p dT 2 dq ; J/(kg.K) T i  i2  i1   ds   S  ms ; J/K 36 Câu30: Quá trình lưu động Những giả thiết nghiên cứu trình lưu động? Khái niệm tốc độ âm số Mach? Trình bày: a Quá trình lưu động - Chất khí chất lỏng chuyển động gọi chung dòng chảy - Dòng chảy có khối lượng riêng không đổi dòng không bị nén, dòng chảy có khối lượng riêng thay đổi dòng bị nén Dòng chất lỏng thông thường dòng không bị nén, dòng không khí tốc độ nhỏ (nhỏ 100 m/s) dòng khí có số Mach M  0,3 xem dòng không bị nén để khảo sát cho đơn giản sai số nhỏ 3% Tính chất dòng không bị nén tuân theo qui luật thuỷ động học, tính chất dòng bị nén tuân theo qui luật nhiệt động học - Theo nhiệt động học dòng chảy hệ hở có thông số trạng thái áp suất p , nhiệt độ T , khối lượng  p riêng  tốc độ  Các thông số trạng thái dòng  thông số cân tiết diện vuông góc T với tốc độ dòng F - Quá trình biến đổi thông số trạng thái dòng chảy gọi trình lưu động Những trình nhiệt dòng mô tả phương trình chuyển động dòng phương trình trình nhiệt Giải hệ phương trình Các thông số trạng thái xác lập tính chất dòng đặc biệt mặt cắt dòng chảy dòng có tốc độ lớn b Những giả thiết nghiên cứu dòng lưu động - Dòng chảy ổn định: Thông số trạng thái môi chất điểm dòng không thay đổi theo thời gian Giá trị thông số trạng thái điểm tiết diện vuông góc với dòng - Dòng chảy liên tục: Lưu lượng khối lượng dòng qua tiết diện vuông góc với dòng chảy - Quá trình lưu động trình đoạn nhiệt thuận nghịch, nghĩa trình lưu động tượng ma sát, tượng xoáy v.v không trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh c Khái niệm tốc độ âm số Mach: • Tốc độ âm thanh: Tốc độ âm tốc độ lan truyền nhiễu nhỏ môi trường Khí động học chứng minh tốc độ âm ( a ) là: a dp d dp thay đổi áp suất nhiễu tạo ra; d  thay đổi mật độ môi chất có thay đổi áp suất Ta biến đổi sau: a = dp d Với giả thiết dòng đoạn nhiệt, ta có: = dp = 1 d  v dp = dv  v v dp  dv 37  pv k  const  C  Do đó: p  Cv  k dp  k 2Cv  k 1 dv a  v ( k ) pv k v k 1 a  kpv Với dòng khí lí tưởng, thay pv  RT ta được: a  kRT Với không khí k  1,4 , R  287 J/(kg.K) a  20,1 T Nhận xét: - Tốc độ âm khí lí tưởng phụ thuộc tính chất chất khí nhiệt độ Tốc độ âm thông số trạng thái - Theo biểu thức định nghĩa tốc độ âm tốc độ âm của chất lỏng lớn tốc độ âm chất khí nhỏ tốc độ âm chất rắn • Số Mach: Số Mach tỉ số tốc độ dòng với tốc độ âm M  a Nhận xét: - Số Mach thông số trạng thái dòng đại lượng không thứ nguyên - Số Mach đặc trưng cho tính nén dòng + Dòng có tốc độ nhỏ ( M  0,3) bỏ qua tính nén Khi dòng có số Mach có tính nén + Dòng có M  dòng âm, dòng có M  dòng âm dòng có M  dòng vượt âm Câu31: Thế tiêu chuẩn đồng dạng? Các định lý đồng dạng? Phương trình đồng dạng điều kiện đơn trị? Trình bày: Tiêu chuẩn đồng dạng a ĐN: tổ hợp không thứ nguyên đại lượng vật lí đặc trưng cho tượng b Các định lí đồng dạng ĐL 1: Hai tượng vật lí đồng dạng với tiêu chuẩn đồng dạng tên tương ứng ĐL 2: Hai tượng vật lí đồng dạng với điều kiện đơn trị tỉ lệ với tiểu chuẩn xác định tên phải tương ứng phải + Tiêu chuẩn đồng dạng xác định tiêu chuẩn tạo thành thông số vật lí cho điều kiện đơn trị + Tiêu chuẩn đồng dạng chưa xác định tiêu chuẩn tạo thành thông số vật lí mà có thông số chưa cho điều kiện đơn trị Thông thường tiêu chuẩn Nusselt tiêu chuẩn chưa xác định có chứa đại lượng hệ số tỏa nhiệt  cần tìm c Phương trình đồng dạng - Là phương trình biểu diễn quan hệ tiêu chuẩn đồng dạng đặc trưng cho tượng trao đổi nhiệt đối lưu - Dạng tổng quát: 38 Nu  f  Re, Pr, Gr,  - Dạng cụ thể xác định thực nghiệm thường biểu diễn dạng: Nut  CRetp,l PrtqGrtr,l  Prt     Prm  s  i Trong đó: C , p , q , r , s số xác định thực nghiệm; số f , w l chân tiêu chuẩn đồng dạng phương trình tiêu chuẩn cho ta biết phương trình xây dựng cở sở chọn nhiệt độ xác định kích thước xác định Pw tiêu chuẩn xác định theo nhiệt độ bề mặt vách rắn  i hệ số hiệu chỉnh tính tới ảnh hưởng yếu tố khác ảnh hưởng tới trình trao đổi nhiệt đối lưu Kích thước xác định l kích thước hình học bề mặt tỏa nhiệt có ảnh hưởng lớn nhất đến trình tỏa nhiệt Khi nghiên cứu người ta xác định rõ đại lượng này, sử dụng phương trình tiêu chuẩn, thiết phải lấy kích thước để tính toán cho tiêu chuẩn đồng dạng Nhiệt độ xác định t nhiệt độ người nghiên cứu chọn để tra tính chất nhiệt vật lí chất lỏng Nhiệt độ xác định là: + nhiệt độ trung bình: tm  t f  tw + nhiệt độ chất chảy t f nhiệt độ vách tw - Điều kiện đơn trị: Phương trình vi phân dẫn nhiệt mô tả trình dẫn nhiệt tổng quát, để giải trình dẫn nhiệt kĩ thuật phải có thêm điều kiện đơn trị (điều kiện để giới hạn b.toán) 2.Điều kiện đơn trị: điều kiện giới hạn để phương trình vi phân dẫn nhiệt có nghiệm, gồm: a Đ.kiện hình học: cho biết hình dáng, k.thước vật xảy trình trao đổi nhiệt b Điều kiện thời gian Điều kiện thời gian cho biết phân bố nhiệt độ vật thời điểm đó, t  f ( x, y, x, ) Khi cho biết phân bố nhiệt thời điểm ban đầu   điều kiện thời gian gọi điều kiện ban đầu t 0  f ( x, y, x,  0) Đối với trình dẫn nhiệt ổn định không tồn điều kiện thời gian c Điều kiện vật lí: cho biết thông số vật lí vât môi trường có liên quan đến trình trao đổi nhiệt d Điều kiện biên: cho biết đặc điểm bề mặt giới hạn vật Điều kiện biên thường gặp gồm bốn loại: - Điều kiện biên loại 1: cho phân bố nhiệt độ bề mặt vật, hàm tọa độ bề mặt thời gian: t  f ( x, y, x, ) qw  f ( x, y, x, ) - Điều kiện biên loại 2: cho dòng nhiệt bề mặt vật: - Điều kiện biên loại 3: cho biết nhiệt độ môi trường chứa vật quy luật trao đổi nhiệt vật với môi trường theo định luật Newton - Richman: q   (tw  t f ) - Điều kiện biên loại 4: đặc trưng cho qui luật trao đổi nhiệt dẫn nhiệt vật có tiếp xúc lí tưởng:  t   t   2     n 1,n0  n 2,n0 1  39 Câu32: Các tiêu chuẩn đồng dạng toả nhiệt đối lưu nghiên cứu ý nghĩa chúng? Phân tích thành phần công thức sau: Nuf = 0,15Ref0,33Prf0,43Grf0,1(Prf/Prw)0,25 Nuf = 0,5Ref0,5Prf0,38(Prf/Prw)0,25𝜺𝝍 a Định nghĩa Tiêu chuẩn đồng dạng tổ hợp không thứ nguyên đại lượng vật lí đặc trưng cho tượng b Các tiêu chuẩn đồng dạng - Tiêu chuẩn Nusselt: Nu  l   hệ số tỏa nhiệt, W/(m2.K) ; l kích thước xác định, (m);  hệ số dẫn nhiệt, W/(m.K) + Ý nghĩa: Tiêu chuẩn Nusselt chứa hệ số tỏa nhiệt đối lưu  đặc trưng cho cường độ trao đổi nhiệt đối lưu - Tiêu chuẩn Reynolds: Re  l   tốc độ dòng chảy, m/s; l kích thước xác định (m);  độ nhớt động học, m2/s + Ý nghĩa: Tiêu chuẩn Reynolds chứa thông số tốc độ dòng  đặc trưng cho chế độ chảy Re < 2300 + Chế độ chảy tầng: Re > 104 + Chế độ chảy rối: + Chế độ chảy độ: 2300  Re  104 - Tiêu chuẩn Grashoff: Gr  gl 2 t g gia tốc trọng trường, m/s2; l kích thước xác định, m;  độ nhớt động học, m2/s; t độ chênh nhiệt độ bề mặt trao đổi môi trường chất chảy, K;  hệ số dãn nở thể T tích xác định thực nghiệm, 1/K Với khí lí tưởng lấy   + Ý nghĩa: Tiêu chuẩn Grashoff miêu tả quan hệ lực nâng chênh lệch nhiệt độ dẫn đến chênh lệch mật độ chất chảy gây lực ma sát đặc trưng cho tỏa nhiệt đối lưu tự nhiên - Tiêu chuẩn Prandtl: Pr   [a hệ số dẫn nhiệt độ, (m2/s);  độ nhớt động học, (m2/s)] a + Ý nghĩa: Tiêu chuẩn Prandtl đặc trưng cho tính chất vật lí chất chảy Tiêu chuẩn đặc trưng cho trình trao đổi nhiệt không ổn định Phân tích thành phần công thức: Nuf = 0,15Ref33Prf0,43Grf0,1(Prf/Prw)0,25 - Tỉ số (Prf/Prw) cho ta thấy công thức chất lỏng - Tiêu chuẩn Ref đặc trưng cho chế độ chảy cưỡng kiểu tầng - Tiêu chuẩn Grf đặc trưng cho trình tỏa nhiệt đối lưu (QT TNĐL) - KL: công thức đặc trưng cho QT TNĐL chất lỏng chuyển động cưỡng Phân tích thành phần công thức: Nuf = 0,5Ref0,5Prf0,38(Prf/Prw)0,25𝜺𝝋 - Tỉ số (Prf/Prw) tiêu chuẩn Ref (chỉ chảy cưỡng bức) giải thích - Chỉ có số 𝜺 (𝝋) nên biểu thị cho chất chảy ống đơn theo phương ngang - KL: công thức đặc trưng cho QT TNĐL chất lỏng cđ cắt ngang ống đơn ... tục cung cấp nhiệt cho bão hòa khô, nhiệt độ tăng lên đến nhiệt độ t2 Hơi có nhiệt độ cao nhiệt độ bão hòa nhiệt Quá trình tăng nhiệt độ trình nhiệt hk2 Nhiệt cung cấp cho trình nhiệt (qqn):... xảy nhiệt độ không đổi gọi nhiệt độ bão hòa, nhiệt độ bão hòa nhiệt độ sôi nhiệt độ ngưng tụ (tbh = ts) Mỗi áp suất có nhiệt độ bão hòa nhiệt độ có áp suất bão hòa Nhiệt cung cấp cho trình sôi nhiệt. .. phải tăng nhiệt trở dẫn nhiệt: Giảm hệ số tỏa nhiệt đối lưu 1  Một biện pháp tăng nhiệt trở dẫn nhiệt bọc cách nhiệt Những vật liệu để bọc cách nhiệt có hệ số dẫn nhiệt nhỏ, khoảng nhiệt độ