Nguyên lí 2 nhiệt động lực học

Số trang: 6
Mã số: 120048
Loại file: PDF
Nhúng
Toàn màn hình
Thích
/ 6
Sao chép
Đang tải
BẤM ĐỂ XEM THÊM
Thông tin tài liệu
Ngày đăng: 2011-11-09 17:01:15
Thiếu sót của nguyên lí 1. Quá trình thuận nghịch ............ Toùm taét baøi giaûng phaàn Nhieät cuûa GVC :Nguye\ ãn – Minh - Chaâu 1 CHÖÔNG III: NGUYEÂN LYÙ II NHIEÄT ÑOÄNG HOÏC • Thieáu soùt cuûa Nguyeân lyù I: Trong NLI khoâng cho ta bieát chieàu dieãn bieán thöï\ c teá cuûa quaù trình, chaát löôïng nhieät vaø coâ\ ng trong quaù trình chuyeån hoùa: Coâng coù theå hoaøn to\ aøn bieán thaønh nhieät, coøn nhieät khoâng theå naøo hoaø\ n toaøn bieán thaønh coâng. III.1. Quaù trình thuaän nghòch vaø quaù trình khoâ\ ng thuaän nghòch 1. Quaù trình thuaän nghòch: Laø quaù trình khi tieán haønh theo chieàu ngöôï\ c laïi th ì noù ñi qua taát caû caùc traïng thaùi trung gi\ an nhö chieàu thuaän. Ñoù laø quaù trình lyù tö\ ôûng, khoâng coù ma saùt vaø moâi tröôøng xung quanh khoâng bò\ 1 söï bieán ñoåi naøo caû. Ñöôøng bieåu dieãn laø ñöôøng lieân \ tuïc: 2 .Quaù trình khoâng thuaän nghòch: Laø quaù trình khi tieán haønh theo chieàu ngöôï\ c laïi, noù khoâng ñi qua taát caû caùc traïng t\ haùi trung gian nhö chieàu thuaän. Ñoù laø quaù trình thö\ ïc teá, coù ma saùt vaø moâi tröôøng xung quanh bò söï\ bieán ñoåi. Ñöôøng bieåu dieãn laø ñöôøng ñöù\ t quaõng: - - - - - - - - - - III.2. Maùy nhieät 1. Ñònh nghóa: Maùy nhieät laø 1 heä laøm vieäc tuaàn hoaøn (t\ heo 1 chu trình) bieán ñoåi nhieät thaønh coâng hoaëc\ bieán ñoåi coâng thaønh nhieät, laøm vieäc ôû 2 ngu\ oàn: T 1 noùng, T2 laïnh. Maùy nhieät ñöôïc chia laøm 2 loaïi: \ ñoäng cô nhieät vaø maùy laøm laïnh. A AQ Q T1 T2 MN 2. Ñoäng cô nhieät: a/ Ñònh nghóa: laø maùy nhieät bieán nhieät thaønh coâng, baèng caùch: “Nhaän nhieät töø nguoàn n\ oùng Q1, nhaû nhieät ra nguoàn laïnh Q’ 2 ñeå cung caáp ra ngoaøi 1 coâng A’”. b/ Hieäu suaát ñoäng cô nhieät: 1 ' Q A =η A’ Q’ 2 Q1 T1 T2 Đ CN Chu trình kín: 210QQAU ++==Δ 21'' QQA −+−= 21'' QQA −=⇒ 1 ' 1 '' 1 2 1 21 1 ∑ ∑ ε III.3. Nguyeân lyù II NÑH: 1. Phaùt bieåu cuûa Claudius: “Nhieät khoâng theå truyeàn töø vaät laïnh sa\ ng vaät noùng hôn” 2. Phaùt bieåu cuûa Thompson: “Khoâng theå cheá taïo ñöôïc 1 maùy laø\ m vieäc tuaàn hoa øn bieán ñoåi lieân tuïc töø nhieät thaønh coâng baèng caùch laøm laïnh moät vaät maø moâi tröôøn\ g xung quanh khoâng bò bieán ñoåi naøo caû. Ñoù laø ñ\ oäng cô vónh cöûu loaïi II”. (Do ñoù ta bieát ñöôïc chieàu cuûa quaù t\ rình vaø chaát löôïng nhieät vaø coâng quaù trình chuy\ eån hoùa n ăng l ượng) III.4. Chu trình Carnot va ̀ định lý Carnot: 1. Chu trình Carnot thuaän nghòch: 2 Goàm 2 quaù trình ñaúng nhieät thuaän nghòch (T\ 1 T2) vaø 2 quaù trình ñoaïn nhieät thuaän nghòch. \ • Xeùt ñoäng cô nhieät: ⎪ ⎪ ⎪ ⎩ ⎪ ⎪ ⎪ ⎨ ⎧ = =−=⇒=< = = = = 0 ln. ' 0ln. 0 0ln. 41 4 3 2 2 2 2 3 4 2 34 23 1 1 2 1 12Q V V RT m QQQ V V RT m Q Q Q V VRT m Q μ μ μ V P Trong chu trình Carnot tyû soá theå tích ñæng caï\ nh baèng nhau: 3 2 4 1V V V V= hay 4 3 1 2V V V V =⇔ 1 4 3 1 1 2 1 11 1 42 0 1 32 1 21 0 :14 :32 − − − − = − − = ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ = ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ ⇒ ⎪ ⎭ ⎪ ⎬ ⎫ = ⎯ ⎯→ ⎯ = ⎯ ⎯→ ⎯ γ γ γ γ γ γ V V V V VTVT VTVTQ Q hay 4 3 1 2V V V V= 1 2 1T T C−=η Hieäu suaát ñoäng cô nhieät theo chu trình Carnot Toùm taét baøi giaûng phaàn Nhieät cuûa GVC :Nguye\ ãn – Minh - Chaâu 3 • Xeùt maùy laïnh: (chieàu muõi teân ngöôïc ch\ ieàu kim ñoàng hoà) 21 2 21 2 1 2 1 1 11 2 1 1 21 32 2 4 3 2 43 14' ln.' '0ln. 0 0ln. 0 TT T QQ Q V V RT m QQQ V V RT m Q Q Q V V RT m Q Q − = − =⇒ ⎪ ⎪ ⎪ ⎩ ⎪ ⎪ ⎪ ⎨ ⎧ =−=⇒=< = = = = =ε μ μ μ 2. Ñònh lyù Carnot: - Hieäu suaát cuûa taát caû caùc ñoäng cô thuaä\ n nghòch chaïy theo chu trình Carnot coù cuøng nguoàn noùng \ vaø nguoàn laïnh ñeàu baèng nhau, khoâng phuï th\ uoäc vaøo taùc nhaân cuõng nhö caùch cheá taïo maùy. - Hieäu suaát ñoäng cô thuaän nghòch nhoû hôn h\ ay baèng hieäu suaát Carnot thuaän nghòch tnC tnηη≤ - Hieäu suaát ñoäng cô khoâng thuaän nghòch nhoû\ hôn ñoäng cô thuaän nghòch tn otnηη≤ Töø ñònh lyù Carnot ta ruùt ra nhöõng keát luaän quan troïng sau: • Nhieät khoâng theå hoaøn toaøn bieán thaønh coân\ g (vì hieäu suaát < 1) • Hieäu suaát ñoäng cô nhieät caøng lôùn khi nh\ ieät ñoä cuûa nguoàn noùng caøng taêng vaø nhieät ñoä \ cuûa nguoàn laïnh caøng giaûm. Toùm taét: otn tn tnC C C TT T QQ Q A Q T T Q Q Q A ηηη ε ηff • − = − ==• −=−==• 21 2 21 2 2 1 2 1 2 1' 1 ' 1 ' III.5 Bieåu thöùc ñònh löôïng NL II NÑH: Ctn tntnηηη≤ p0 • Ñoái vôùi nhieät goàm 2 nguoàn nhieät: 0 ' ' 11 2 2 1 1 1 2 1 2 1 2 1 2 ≤+⇒≤⇒−≥− T Q T Q Q Q T T Q Q T T • Ñoái vôùi nguoàn nhieät rôøi raïc: 0 ≤ ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛∑i iT Q ⎩ ⎨ ⎧ = : chu trình thuaän nghòch < : chu trình khoâng thuaän nghòch • Ñoái vôùi nguoàn nhieät lieân tuïc: 0 ≤∫T Q δ 1 2 a b Xeùt 1 chu trình thuaän nghòch: goàm 2 quaù trình t\ huaän nghòch: ∫∫∫ ∫∫∫=−= ⇔ =+= 21 12 21 12 21 0 b b a b aT Q T Q T Q T Q T Q T Q δδ δ δδδ Toùm taét baøi giaûng phaàn Nhieät cuûa GVC :Nguye\ ãn – Minh - Chaâu 4 • Ta thaáy∫ 2 1 T Q δ theo caùc quaù trình thuaän nghòch töø (1) →(2) phuï thuoäc traïng thaùi vaøkhoâng phuï thuoäc quaù trình III.6. Haøm Entropy vaø ...
— Xem thêm —
Bình luận