Giáo trình Nhiệt kỹ thuật (Dùng cho cao đẳng nghề và trung cấp nghề): Phần 2

Phần 2 Giáo trình Nhiệt kỹ thuật trình bày các chương: Các quá trình nhiệt động của môi chất, chu trình nhiệt động của động cơ nhiệt. Cuối mỗi chương có câu hỏi ôn tập giúp sinh viên củng cố lại kiến được học. Giáo trình dùng cho hệ cao đẳng nghề và trung cấp nghề.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Nhiệt kỹ thuật (Dùng cho cao đẳng nghề và trung cấp nghề): Phần 2 Giáo trình Nhiệt kỹ thuật Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Chương III CÁC QUÁ TRÌNH NHIỆT ĐỘNG CỦA MÔI CHẤT Bài 1 CÁC QUÁ TRÌNH NHIỆT ĐỘNG CƠ BẢN – ĐOẠN NHIỆT - ĐẲNG NHIỆT - ĐẲNG ÁP - ĐẲNG TÍCH- QUÁ TRÌNH ĐA BIẾN 1. Các quá trình đẳng nhiệt cơ bản: Thực tế có thể xảy ra rất nhiều quá trình nhiệt động khác nhau, quá trình tổng quát nhất là quá trình đa biến trong đó có các quá trình nhiệt động đặc biệt của môi chất như: Quá trình đoạn nhiệt, quá trình đẳng nhiệt, quá trình đẳng áp, và quá trình đẳng tích. Được dùng để nghiên cứu về nguyên lý hoạt động của các loại máy nhiệt. Đồng thời để có đủ kỹ năng nhận biết về cấu tạo và hoạt động của các loại động cơ nhiệt sử dụng trên ô tô hiện nay. 2. Quá trình đoạn nhiệt. 2.1. Khái niệm: Quá trình đoạn nhiệt là một quá trình riêng (đặc biệt) của quá trình đa biến. Khi quá trình xảy ra không có quá trình trao đổi nhiệt giữa hệ (môi chất) và môi trường. q = 0 và dq = 0 dq Ck  0 Nhiệt dung riêng của quá trình dT từ công thức: Cn  C p n nk C n  Cv và Cn  Cv n  1  n = k 2.2. Phương trình của quá trình đoạn nhiệt: Pvk = const k- Là chỉ số đoạn nhiệt (số mũ đoạn nhiệt). P- Áp suất riêng của môi chất. v- Thể tích riêng của môi chất. CP k = CV Phương trình quan hệ giữa các thông số trạng thái: 1 k P2  V1  V2  P1  k      P1  V2  và V1  P2  48 Giáo trình Nhiệt kỹ thuật Trường Cao đẳng nghề Yên Bái k 1 k 1 T2  p2  k V      1  T1  p1   V2  Công thay đổi thể tích được xác định: R L12   T1  T2  k 1 k 1   p1V1    p2 k  L12  1   k  1   p1     k 1 p1V1   V1   L12  1     k  1   V2     Công kỹ thuật: Lkt12 = kl12 2.3. Đường biểu diễn của quá trình đoạn nhiệt: Đường biểu diễn của quá trình đoạn nhiệt (P-v) là một đường cong hypecbôn rất dốc. Trên đồ thị T-s là một đường thẳng đứng. Hình 3.1: Đồ thị P-v và đồ thị T-s của quá trình đoạn nhiệt 3. Quá trình đẳng nhiệt. 3.1. Khái niệm: Quá trình đẳng nhiệt là một quá trình riêng (đặc biệt) của quá trình đa biến. Khi quá trình xảy ra không có sự thay đổi nhiệt độ của môi chất. T = const dq Cn  C p CT    n Nhiệt dung riêng của quá trình: dT từ C n  Cv hoặc nk Cn  Cv n  1 khi thay Cn= CT = ± ∞ ta suy ra số mũ đa biến của quá trình đẳng nhiệt n = 1. V CT = G = ±  49 Giáo trình Nhiệt kỹ thuật Trường Cao đẳng nghề Yên Bái 3.2. Phương trình của quá trình đẳng nhiệt: Pv = const P- Áp suất riêng của môi chất. v- Thể tích riêng của môi chất. Phương trình trạng thái (quan hệ giữa áp suất riêng và thể tích riêng) P2 V1  P1 V2 Công thay đổi thể tích: ta có thể dễ dàng tìm công từ định nghĩa. 2 V V2 V2 RT1 dv L12   pdv   dv  RT  V1 V1 V V1 V V2 V2 RT1  dv  P  dv L12 = P V 1 ...