Khái niệm chung về đông lực học

Nhiệt động học là môn khoa học nghiên cứu những quy luật biến đổi năng lượng trong các quá trình vật lý, hóa lý khác nhau, trong đó chủ yếu là các quá trình biển đổi nhiệt năng và cơ năng các vật tác động lẫn nhau, chúng trao đổi cho nhau một năng lượng nào đó. Sự truyền năng lượng được thực hiện bằng hai cách Thực hiện một công của vật này đối với vật kia. Lúc đó năng lượng của một vật tăng lên một lượng đúng bằng lưọng vật kia...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Khái niệm chung về đông lực họcGiáo trình kỹ thuật lạnh dùng cho sinh viên ngành Điện lạnh và Điện Công Nghiệp ---------- Khái niệm chung về đông lực học Trang 1 Giáo trình kỹ thuật lạnh dùng cho sinh viên ngành Điện lạnh và Điện Công Nghiệp KHÁI NIỆM CHUNG VỀ NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC BÀI 1.1.1 NHIỆT ĐỘNG HỌC VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU NHIỆT ĐỘNG HỌC Nhiệt động học là môn khoa học nghiên cứu những quy luật biến đổi năng lượng trongcác quá trình vật lý, hoá lý khác nhau, trong đó chủ yếu là các quá trình biến đổi nhiệt năngvà cơ năng. Những cơ sỡ nhiệt động học đã phát minh từ thế kỹ XIX khi xuất hiện cácđộng cơ nhiệt Nhiệt động học được xây dưng trên hai cơ sở hai định luật thứ nhât và định luật thứhai của nhiệt động học Định luật thứ nhất thực chất là định luật bảo toàn và chuyển hoá năng luợng ứng dungtrong phạm vi nhiệt, nó đặt trưng về mặt số lượng của những quá trình biến đổi năglượng. Định luật thứ hai xác định chiều hướng tiến hành của các quá trìnhtrong tự nhiên,điều kiện vàmức độ biến hoá củanăng lượng, cụ thể là biến háo giai nhiệt và công, nó đặttrưng cho mặt chất lượng của của những quá trình biến đổi năng lượng 1.2 CÁC KHÁI NIỆM VỀ QUÁ TRÌNH NHIỆT ĐỘNG: 1.2.1.Công và nhiệt lượngKhi các vật tác động lẫn nhau, chúng trao đổi cho nhau một năng lượng nào đó. Sự truyềnnăng lượng được thực hiện bằng hai cách Thực hiện một công của vật này đối với vật kia. Lúc đó năng lượng của một vật tănglên một lượng đúng bằng lưọng vật kia mất đi. Công trong nhiệt động kỹ thuật kí hiệu làL và qui ước công do vật sinh ra là dương, vá ngược lai công do vật nhận được là công âm.Năng lượng truyền từ vật nóng sang vật lạnh khi chúng tiếp xúc trực tiếp với nhau. Nănglượng được trao đổi dưới dạng này được gọi là nhiệt lượng. Nhiệt l ượng trong nhi ệtđộng kỹ thuật được ký hiệu là Q và qui ước nhiệt lượng do vật nhận đ ươc là nhiệtdương và vật nhả ra là âm. Đơn vị đo công và niệt lượng là Joul (J), trước đây năng lượngđược đo bằng đơn vịlà calo (cal), giửa cal va J có quan hệ như sau: 1cal= 4,1868 J 1.2.2.Hệ nhiệt độngTập hợp tất cả các vật có trao đổi nhiệt lẫn nhau và với môi trường xung quanh gọi là hệnhiệt động. Nếu hệ nhệt động khong trao đổi nhiệt với môi trương xung quanh gọi là hệ Trang 2 Giáo trình kỹ thuật lạnh dùng cho sinh viên ngành Điện lạnh và Điện Công Nghiệpđoạn nhiệt. Hệ không trao đổi nhiệt và công với môi trường xung quanh được gọi là hệ côlập 1.2.3.Động cơ nhiệt, bơm nhiệt và máy lạnhĐộng cơ bơm nhiệt: là loại máy nhận nhiệt và sinh công. Các máy này nhận nhiệt từnguồn nóng để biến một phần nhiệt lượng này thành công và nhả phần nhiệt còn l ại chonguồn lạnh. Ví dụ như các động cơ đốt trong, các động cơ phản lực, các thiết bị động lựchơi nướcBơm nhiệt và máy lạnh: vế nguyên lý bơm nhiệt và máy lạnh giống nhau. Các máy nàynhận công từ bên ngoài để chuyển nhiệt lượng từ môi trường có nhiệt độ thấp hơn đếnmôi trường có nhiệt độ cao hơn. Như về mục đích thì bơm nhiệt va máy l ạnh có s ự khácnhau. Về bơm nhiệt người ta quan tâm đến nhiệt lượng mà nguồn nóng nhận được, cònmáy lạnh ngưới ta quan tâm lượng nhiệt nhận từ nguồn lạnh. 1.2.4.Chất môi giới và trạng thái của chất môi giới Để thực hiện quá trình chuyển hoá giửa nhiệt và công và chuyển tải năng lượng trongcác hệ nhiệt động người ta phải dùng một chất trung gian được gọi là chất môi giới. Chấtmôi giới thường gặp trong kỹ thuật ở dạng khí hoặt hơi, ví thể khí có khả năng thay đ ổithể tích rất lớn do đó có khả năng sinh công lớn. Ở những điều kiện khác nhau chất môigiới sẽ có các trạng thái khác nhaubiểu thị bằng các đại lượng vật lý thường đặt trưng bởinhiệt độ (T), áp suất (P), thể tích riêng (v). Các thông số dùng để xác định trang thái củachất môi giới được gọi là thông số trạng thái. Ở một trang thái xác đ ịnh thì các thôngsốtrạng thái cũng có những giá trị xác định. Ở trạng thái mà các thông số trạng thái có giátrị giống nhau ở bất kỳ điểm nào trong toàn bộ khối khí thí ta gọi là trạng thaí cân bằng, vàngược lại ta gọi là trạng thái không cân bằng. 1.2.5.Các thông số trạng thái của chất môi giới a. Áp suất Áp suất là lực tác dụng của vật chất lên 1 đơn vị diện tích c ủa thành bình ch ứa. Ápsuất được ký hiệu là P, đơn vị N/m2 F N P= =2 ( 1.1) S m Trang 3 Giáo trình kỹ thuật lạnh dùng cho sinh viên ngành Điện lạnh và Điện Công Nghiệp Khi ta đặt một v ...