Bài giảng Nhiệt động lực học - Chương 5: Chất thuần khiết (Phần 2) - Hà Anh Tùng

Nội dung text: Bài giảng Nhiệt động lực học - Chương 5: Chất thuần khiết (Phần 2) - Hà Anh Tùng

1. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 1/2009 ĐHBK tp HCM Chương 5 (Phần 2): 5.4 Các quá trình nhiệt động cơ bản của CTK 1. Quá trình đẳng tích: v = const 2. Quá trình đẳng áp: p = const 3. Quá trình đẳng nhiệt: T = const 4. Quá trình đoạn nhiệt: q = 0 p.1
2. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 1/2009 ĐHBK tp HCM 5.4 Các quá trình nhiệt động cơ bản của CTK * Chú ý: CTK (ví dụ nước) ở trạng thái hơi là khí thực Æ không thể dùng pt Khí lý tưởng Bước 1: xác định các thông số trạng thái của quá trình: dùng BẢNG - Lỏng chưa sôi Bảng nước chưa hay sôi và hơi quá nhiệt Bảng hơi nước bão Trạng thái - Hơi bão hòa ẩm HOẶC hòa ẩm hay Bảng hơi nước - Hơi quá nhiệt bão hòa ẩm Các thông số trạng thái: p, T, v, i, s Dựa vào đặc tính quá trình Công W và Bước 2: + Định luật Nhiệt động 1 Nhiệt Q tham gia trong quá trình p.2
3. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 1/2009 ĐHBK tp HCM 1. Quá trình đẳng tích: v = const v = const p 2 T v = const i p 2 2 p 2 2 p 1 1 x 1 0 p 0 x p 1 = 1 = x x x x x 1 = 1 1 = 1 1 1 v s s ¾ Nội năng: Δu = u2 − u1 = (i2 − p2v2 )− (i1 − p1v1 ) 2 ¾ Công của quá trình: w = ∫ pdv = 0 1 ¾ Nhiệt lượng tham gia trong quá trình: q = Δu + w = Δu p.3
4. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 1/2009 ĐHBK tp HCM 2. Quá trình đẳng áp: p = const p T p = const i p = const T1 2 p = const i2 1 x 0 0 x 2 1 2 = 1 = x x x x x 1 1 = = 1 1 1 v s s ¾ Nội năng: Δu = u2 − u1 = (i2 − p2v2 )− (i1 − p1v1 ) 2 w = pdv = p v − v ¾ Công của quá trình: ∫ ()2 1 1 ¾ Nhiệt lượng tham gia trong quá trình: q = Δu + w = i2 − i1 p.4
5. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 1/2009 ĐHBK tp HCM 3. Quá trình đẳng nhiệt: T = const p T i T = const 1 x p 1 i2 T = const p 2 1 x 0 0 2 1 2 = 1 = x x x x x 2 1 = = 1 p2 1 1 v s s ¾ Nội năng: Δu = u2 − u1 = (i2 − p2v2 )− (i1 − p1v1 ) ¾ Nhiệt lượng tham gia trong quá trình: q = T (s2 − s1 ) ¾ Công của quá trình: w = q − Δu p.5
6. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 1/2009 ĐHBK tp HCM 4. Quá trình đoạn nhiệt: q = 0 p p2 p 2 2 T p 2 i 2 2 1 x p p1 1 0 0 x x 1 = = 1 p x x x 1 x = 1 = 1 1 1 1 v s s ¾ Nội năng: Δu = u2 − u1 = (i2 − p2v2 )− (i1 − p1v1 ) ¾ Nhiệt lượng tham gia trong quá trình: q = 0 ¾ Công của quá trình: w = q − Δu = −Δu ¾ Công kỹ thuật của quá trình: wKT = −Δi = i1 − i2 p.6
7. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 1/2009 ĐHBK tp HCM Vd 5.1: -Trạng thái 250 kg hơi nước nước đầu o p1= 30 bar Đẳng áp T2= 400 C Hỏi và cuối? Q ? i1= 1500 kJ/kg Giải: p1 = 30 bar Æ bảng hơi bão hòa theo áp suất (Bảng 2) o Æ nhiệt độ sôi Ts = 233.83 C ; i’ = 1008.3 kJ/kg ; i” = 2804 kJ/kg Æ i’ Ts = 233.83 C Æ Hơi quá nhiệt p = 30 bar 2 i = 3229 kJ/kg o 2 T2 = 400 C - Quá trình ĐẲNG ÁP Æ Q = Gq = G (i2 − i1 ) = 250(3229 −1500) = 432250 kJ p.7
8. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 1/2009 ĐHBK tp HCM Vd 5.2: hơi nước 1000 kg/ph Giãn nở p2= 0.045 p1= 80 bar đoạn nhiệt Hỏi WKT ? o bar t1= 600 C Giải: Giãn nở đoạn nhiệt wKT = −Δi ⇒ WKT = G (i1 − i2 ) * Để tính i1 Xác định trạng thái & thông số trạng thái tại1 o p1 = 80 bar Æ bảng hơi bão hòa theo áp suất (Bảng 2) Æ ts = 294.98 C o Bảng 3 i1 = 3640 kJ/kg t1 = 600 C > ts Æ hơi nước tại1 làhơi quá nhiệt s = 7.019 kJ/kg.K * 1-2 là quá trình đoạn nhiệt thuận nghịch 1 p2 = 0.045 bar 2 là hơi bão hòa ẩm Độ khô x2 i2 s2 = s1 = 7.019 kJ/kg.K p.8
9. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 1/2009 ĐHBK tp HCM Ôn tập chuẩn bị thi kiểm tra giữa HK * Nội dung: toàn bộ kiến thức đã học từ chương 1 đến chương 5 * 2 phần quan trọng nhất: PT trạng thái của KLT & hỗn hợp KLT Định luật nhiệt động 1 1/ Các quá trình nhiệt động cơ bản của khí lý tưởng Cách xác định trạng thái & các thông số trạng thái của CTK = tra bảng 2/ Các quá trình nhiệt động cơ bản của chất thuần khiết (NƯỚC) p.9