Bài giảng Định luật nhiệt động thứ nhất

ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG THỨ NHẤTĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG THỨ NHẤTII.1. Nhiệt và côngII.2. Định luật nhiệt động mộtII.4. Quá trình nhiệt động của hơi nướcII.5. Quá trình của không khí ẩmII.3. Quá trình nhiệt động của KLTII.1. NHIỆT VÀ CÔNG II.1.1. Phương pháp xác định nhiệtII.1.2. Phương pháp xác định côngII.1.1. Phương pháp xác định nhiệt Hình thái thể hiện công khi có sự chuyển dịch. Hình thái thể hiện nhiệt khi có sự chênh lệch nhiệt độ.a. Xác định nhiệt theo nhiệt dung riêngb. Xác định nhiệt theo biến thiên entropi Khái niệm nhiệt dung riêngNhiệt dung riêng của chất khí là nhiệt lượng cần thiết cung cấp cho một đơn vị chất khí để nhiệt độ của nó tăng lên một độ theo một quá trình nào đó. a. Xác định nhiệt theo nhiệt dung riêng Phân loại NDR 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 quá trình:+ Quá trình có áp suất không đổiNDR 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)+ Quá trình có thể tích không đổiNDR 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) Quan hệ giữa các NDR k- số mũ đoạn nhiệt Công thức Mayer: Cp- Cv=R Sự phụ thuộc của NDR vào nhiệt độ C = ao + a1.t C = ao + a1.t + a2.t2 C = ao + a1.t + a2.t2+a3t3 ++ antn a0, a1,an – các hệ số Với khí lý tưởng C = constBẢNG NHIỆT DUNG RIÊNG CỦA KHÍ LÝ TƯỞNGLoại khíK=Cp/CvCv [kJ/kmol.K]Cp [kJ/kmol.K]Khí 1 nguyên tửKhí 2 nguyên tử Khí 3 hoặc nhiều nguyên tử1,671,401, 3012,620,929, 320,929,337,7 Xác định nhiệt lượng dq = C.dt Nếu C = const thì q12= C.(t2-t1) Nếu c = a0 + a1t q12= q02- q01Trong tài liệu:b. Xác định nhiệt theo biến thiên entropidq = T.ds dssT12s1s2T1T2TNếu T=const thì q12=T(s2-s1)Nếu T=f(s) thì Theo tính chất toán học:Vì vậy đồ thị T-s gọi là đồ thị nhiệt.Quy ước: + Nếu q > 0 môi chất nhận nhiệt + Nếu q 0 - môi chất sinh công lgntsd. Hơi bão hòa Hơi bão hòa khô: không chứa nước sôi Hơi bão hòa ẩm: có chứa nước sôix=Lượng hơi bão hòa khô/Lượng hơi bão hòa ẩmx=0 đường nước sôi đường giới hạn dưới x=1 đường hơi bão hòa khô đường giới hạn trên 0Ghmax; ph=psII.5.2. Các TS cơ bản của KK ẩma. Áp suất:p = ph + pk V=Vh=VkT=Th=Tkb. Khối lượng:G = Gh + Gk c. Độ ẩm tuyệt đối và tương đối Độ ẩm tuyệt đối: h Độ ẩm tương đối: φVới φ=0 thì ph=0 ta có không khí khôVới φ=1=100% ta có kk ẩm bão hòa Với 0< φ<1 ta có kk ẩm chưa bão hòad. Độ chứa ẩmf. Entanpi của không khí ẩmi= ik + d.ih i = 1,0048.t + (2500 + 1,93.t)dII.5.3. Đồ thị I - d và ứng dụnga. Đồ thị I-d Cách xây dựng: - Góc hợp bởi I và d: 90o và 135o Áp suất khí quyển: pkq= 760mmHg pkq = 745mmHg Các đường biểu diễnb. Ứng dụng đồ thị I-d Trong kỹ thuật sấy đẳng áp:Id1=d2d3φ = 100%123dI2=I3I1Q=Gk.i=Gk(i2- i1) Xét với 1 kg KK khô thì lấy được (d3-d1) Gk 1(kg ẩm) Trong kỹ thuật hỗn hợp đẳng áp:d102d1dod1IoI2I1I2 Goio = G1i1 + G2i2 mà Go = G1 + G2 (G1 + G2)io = G1i1 + G2i2 G1io + G2io = G1i1 + G2i2 G1(io - i1) = G2(i2 - io)