Chương 1Khái niệm cơ bản về nhiệt động lực học

1.1 Khái niệm về nhiệt động lực học và các ứng dụng

Lĩnh vực nghiên cứu:

Môn học nghiên cứu sự chuyển hóa năng lượng chủyếu giữa nhiệt lượng và công xoay quanh đại lượng

vật lý trung tâm là nhiệt độ

Đối tượng nghiên cứu: Đó là sự biến đổi trạng thái của các chất làm việc

trong hệ thống

Mục đích: Xác định được giá trị trao đổi của nhiệt lượng và công

(và các đại lượng khác) trong một quá trình

Nền tảng của môn học:

• Định luật nhiệt động thứ hai

• Định luật nhiệt động thứ nhất

1.2 Hệ thống nhiệt động• Hệ thống nhiệt động:

• Môi trường:

• Bề mặt ranh giới:1.2.1 Hệ kín

1.2.2 Hệ hở

1.2.3 Hệ đoạn nhiệt1.2.4 Hệ cô lập

1.3 Nguồn nhiệt

1.4 Chất môi giới

1.5 Trạng thái và trạng thái cân bằng

1.6 Quá trình và chu trình

1.7 Đơn vị đo lường

1.8 Thông số trạng thái1.8.1 Nhiệt độ

Khái niệm

- Đặc trưng cho tính nóng lạnh của vật

- Đặc trưng cho tốc độ chuyển động của các phân tử

Thang đo nhiệt độ bách phân (Cencius):oC

Thang đo nhiệt độ

-Trạng thái nước đá đang tan ở p=760mmHg: 0oC

-Trạng thái nước sôi ở p=760mmHg: 100oC

Chia thang đo ra 100 phần bằng nhau thì tương ứng với 1/100 = 1oC

Thang đo nhiệt độ tuyệt đối (Kelvil):oK

2mT3k

Faranhiet(oF), Rankine(oR)

- Độ lớn 10F bằng độ lớn 10R bằng 5/9 độ lớn của 10C và bằng 5/9 độ lớn 10K

o o o o5 5t C = T K - 273 = t F -32 = T R - 2739 9

- Ở trạng thái nước đá đang tan:

t = 00C, T = 2730K, T = 320F = 4620R

32Ct8,1Ft

67,459RTFt

KT8,1RT15,273KTCt

oo

o

o

Ct8,1Ft

KT8,1RTRTFtKTCt

oo

o

o

1.8.2 Áp suất

AFp lim

'AA

Pascal

2

3 2

5 2

6 2

1 P asca l = 1 N m1 kP a = 10 N m1 B ar = 10 N m1 M P a = 10 N m

Ví dụ 1: Áp suất

Ví dụ 2: Áp suất

Hệ thống bar

1Bar=105Pa

Hệ thống atmosphere (at)

1at=0,981Bar

1kG/cm2=1(at)

Hệ thống mmH2O, mmHg(Tor)

5 522

N 1 1 11 1Pa 10 Bar .10 (at) mmH O mmHgm 0,981 9,81 133,32

Quan hệ giữa các hệ thống đơn vị đo

p

pd

pkq

Nếu p>pkq thì p=pd + pkq

Cách đo áp suất

- Trường hợp áp suất thực (tuyệt đối) p lớn hơn áp suất khí quyển:

pkq

pck

p

Nếu p<pkq thì p=pkq- pck

- Trường hợp áp suất thực (tuyệt đối) p nhỏ hơn áp suất khí quyển:

- Manomet: đo áp suất thừa (dư): pd

- Baromet: đo áp suất khí quyển: pkq

- Chân không kế đo áp suất chân không: pck

1.8.3 Khối lượng riêng và thể tích riêng v

Gρ = lim VV V'3mkg

V

dVG

1v kgm3

vv kmolm 3

µ - khối lượng phân tử,