Tên bài giảng:

Chương 1: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT

24/10/23 05:29 chiều

Chương 01: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT

1

Mục đích của học phần Cơ sở
Nhiệt động kỹ thuật là gì ???

24/10/23 05:29 chiều

Chương 01: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ
TRUYỀN NHIỆT

2

Hãy kể tên
dạng
năng
lượng và mô
tả sự biến đổi
(chuyển hóa)
năng lượng
trong các bộ
phận (1), (2)
của mỗi thiết
bị được vẽ ở
hình 58.2

10/24/23 05:29 PM

Chương 01: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT

3

10/24/23 05:29 PM

Chương 01: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT

4

BÀI 1 :
CHẤT MÔI GIỚI VÀ CÁC THÔNG SỐ TRẠNG THÁI
NỘI DUNG:

 Các khái niệm và định nghĩa cơ bản
 Khái niệm chất môi giới
Trạng thái chất môi giới và các thông số trạng thái
Khí lý tưởng và phương trình trạng thái khí lý tưởng

10/24/23 05:29 PM

Chương 01: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT

5

BÀI 1 :
CHẤT MÔI GIỚI VÀ CÁC THÔNG SỐ TRẠNG THÁI

 Các khái niệm và định nghĩa
 Mục đích và đối tượng nghiên cứu:
- Nhiệt động lực học kỹ thuật dùng để nghiên cứu các quy luật chuyển
biến về mặt năng lượng : từ nhiệt năng chuyển sang cơ năng hay ngược
lại.
-Đối tượng dùng để nghiên cứu là các máy nhiệt còn gọi là thiết bị
nhiệt.

10/24/23 05:29 PM

Chương 01: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT

6

BÀI 1: CHẤT MÔI GIỚI VÀ CÁC THÔNG SỐ TRẠNG THÁI

 Các khái niệm và định nghĩa
1. Thiết bị nhiệt: là loại thiết bị có chức năng chuyển đổi giữa nhiệt năng và
cơ năng. Thiết bị nhiệt được chia thành 2 nhóm: động cơ nhiệt và máy lạnh.
+ Động cơ nhiệt: có chức năng chuyển đổi nhiệt năng thành cơ năng.
VD: Động cơ hơi nước, turbine khí, động cơ xăng, động cơ phản lực, v.v.
+ Máy lạnh: có chức năng chuyển cơ năng thành nhiệt năng
VD: Máy lạnh, tủ lạnh, …

10/24/23 05:29 PM

Chương 01: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT

7

BÀI 1: CHẤT MÔI GIỚI VÀ CÁC THÔNG SỐ TRẠNG THÁI

 Các khái niệm và định nghĩa
2. Hệ thống nhiệt động:
* Hệ thống nhiệt động lực học là tập hợp tất cả các vật thể, có
liên quan với nhau về nhiệt năng và cơ năng mà ta đang nguyên cứu
bằng phương pháp nhiệt động.
* Môi trường xung quanh:
là tập hợp tất cả các vật thể
không nằm trong hệ thống nhiệt
động và không thuộc phạm vi
khảo sát.
* Biên giới: là bề mặt ngăn
cách giữa hệ thống nhiệt động
và môi trường xung quanh.
10/24/23 05:29 PM

Chương 01: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT

8

BÀI 1: CHẤT MÔI GIỚI VÀ CÁC THÔNG SỐ TRẠNG THÁI

 Các khái niệm và định nghĩa
Hệ thống nhiệt động: được phân loại như sau:
 Hệ nhiệt động cô lập: là hệ được cách ly hoàn toàn với
môi trường xung quanh nghĩa là không trao đổi vật chất
cũng như năng lượng với môi trường bên ngoài.
 Hệ nhiệt động kín: là hệ trong đó không có sự trao đổi
vật chất (chất môi giới) với môi trường xung quanh.
 Hệ nhiệt động hở: là hệ có sự khả năng trao đổi vật
chất (chất môi giới) với môi trường xung quanh.

10/24/23 05:29 PM

Chương 01: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT

9

BÀI 1: CHẤT MÔI GIỚI VÀ CÁC THÔNG SỐ TRẠNG THÁI

 Các khái niệm và định nghĩa
Hệ thống nhiệt động: được phân loại như sau:
 Hệ nhiệt động cô lập: là hệ được cách ly hoàn toàn với môi trường xung
quanh nghĩa là không trao đổi vật chất cũng như năng lượng với môi trường
bên ngoài.
 Hệ nhiệt động kín: là hệ trong đó không có sự trao đổi vật chất (chất môi
giới) với môi trường xung quanh.(vd: máy lạnh thì chất môi giới là gas lạnh,
khi di chuyển trong đường ống kín nên gas không thoát ra môi trường).
 Hệ nhiệt động hở: là hệ có sự khả năng trao đổi vật chất (chất môi giới)
với môi trường xung quanh. (vd: các động cơ nhiệt chất môi giới là không
khí và nhiên liệu, không khí và nhiên liệu được nén lên giãn nở sinh công và
thoát nhiệt ra môi trường bên ngoài).

10/24/23 05:29 PM

Chương 01: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT

10

BÀI 1: CHẤT MÔI GIỚI VÀ CÁC THÔNG SỐ TRẠNG THÁI

 Khái niệm chất môi giới
 Chất môi giới:

- Chất môi giới là chất trung gian hay còn gọi chất công tác hay
môi chất được sử dụng trong thiết bị nhiệt là chất có vai trò
trung gian dùng để biến đổi giữa nhiệt năng và cơ năng trong các
hệ thống nhiệt động. Chất môi giới ta thường gặp ở dạng khô và
hơi.
- Trong nhiệt động kỹ thuật, ta có thể xem các khí như khí 0 2,
N2, H2, hơi nước trong không khí là khí lý tưởng.

10/24/23 05:29 PM

Chương 01: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT

11

BÀI 1: CHẤT MÔI GIỚI VÀ CÁC THÔNG SỐ TRẠNG
THÁI

 Trạng thái chất môi giới và các thông số trạng thái
 Trạng thái chất môi giới: là tập hợp các đại lượng vật

lý dùng để xác định tính chất của môi chất nào đó.
 Thông số trạng thái :
Các thông số dùng để xác định tính chất của chất
môi giới được gọi là thông số trạng thái, bao gồm: Nhiệt
độ t, Áp suất p, Thể tích riêng v (Các thông số trạng thái
cơ bản); Nội năng u, Enthapy i, Entropy s.

10/24/23 05:29 PM

Chương 01: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT

12

Định nghĩa về nhiệt độ

24/10/23 05:29 chiều

Chương 01: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT

13

10/24/23 05:29 PM

Chương 01: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT

14

10/24/23 05:29 PM

Chương 01: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT

15

10/24/23 05:29 PM

Chương 01: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT

16

10/24/23 05:29 PM

Chương 01: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT

17

Có bao nhiêu loại áp suất ?

24/10/23 05:29 chiều

Chương 01: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT

18

BÀI 1: CHẤT MÔI GIỚI VÀ CÁC THÔNG SỐ TRẠNG
THÁI

 Trạng thái chất môi giới và các thông số trạng thái
* Áp suất:
Áp suất khí trời pkt: là áp suất của không khí tác
dụng lên bề mặt các vật trên trái đất.
Áp suất tuyệt đối p: là lực tác dụng của các phân tử
chất môi giới theo phương pháp tuyến hay là phương
vuông góc lên một đơn vị diện tích thành bình chứa chất
đó.
10/24/23 05:29 PM

Chương 01: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT

19

BÀI 1: CHẤT MÔI GIỚI VÀ CÁC THÔNG SỐ TRẠNG THÁI

 Trạng thái chất môi giới và các thông số trạng thái
Vd: Cho một bình chứa chất khí tại một địa điểm cố định.
• Trường hợp 1: Bình chứa chứa 1 môi chất giới nào đó với áp suất
chứa trong bình chứa đó là áp suất tuyệt đối p, và áp suất lúc này
lớn hơn áp suất khí trời tại nơi đó với một độ chênh lệch và áp suất
lúc này là áp suất dư pd, qua đây ta thấy áp suất dư pd có được là khi
áp suất bình chứa lớn hơn áp suất khí trời.

pd = p - pkt
 p = pd + pkt
10/24/23 05:29 PM

Chương 01: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT

20

BÀI 1: CHẤT MÔI GIỚI VÀ CÁC THÔNG SỐ TRẠNG THÁI

 Trạng thái chất môi giới và các thông số trạng thái
• Trường hợp 2: Cũng tại nơi đó ta có bình chứa thứ 2 có áp suất là p
và áp suất này là áp suất tuyệt đối p nhưng đặc biệt ở bình chứa thứ 2
thì áp suất tuyệt đối nhỏ hơn áp suất khí trời với độ chênh lệch và áp
suất này gọi là áp suất chân không p ck. Do đó để xác định áp suất
tuyệt đối theo áp suất chân không:
pck = pkt – p  p = pkt – pck
Lưu ý: Về sau khi cho bài toán nào đó không nhất thiết bắt buộc người
ta phải cho áp suất tuyệt đối (p) mà có khi người ta cho áp suất dư (p d)
hoặc chân không (pck) thì phải nhớ trước khi áp dụng phương trình trạng
thái thì phải đổi từ áp suất dư (pd) hoặc chân không (pck) này về áp suất
tuyệt đối (p).
10/24/23 05:29 PM

Chương 01: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT

21

BÀI 1: CHẤT MÔI GIỚI VÀ CÁC THÔNG SỐ TRẠNG THÁI

 Trạng thái chất môi giới và các thông số trạng thái
* Áp suất:
- Như vậy, các khái niệm áp suất trên đều là áp suất tuyệt đối p chứa
trong bình kín. Ngoài ra trong thực tế, ta còn có các khái niệm về áp suất
khác như: áp suất dư pd và áp suất chân không pck.
Trong đó :
Pd : áp suất dư
Pck : áp suất chân không
Pkt : áp suất khí trời (áp suất khí quyển).

10/24/23 05:29 PM

Chương 01: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT

22

10/24/23 05:29 PM

Chương 01: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT

23

10/24/23 05:29 PM

Chương 01: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT

24

mm (25,4 m)

10/24/23 05:29 PM

Chương 01: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT

25

BÀI 1: CHẤT MÔI GIỚI VÀ CÁC THÔNG SỐ TRẠNG THÁI

 Trạng thái chất môi giới và các thông số trạng thái
•Nội năng u, đơn vị J/kg: Là ở 1 trạng thái bất kỳ nào đó không
phân biệt luôn luôn có năng lượng bên trong, năng lượng này gọi là
nội năng.
•Nội năng thường bao gồm 2 thành phần là nội động năng và nội thế
năng.
+ Nội động năng: được sinh ra là do sự chuyển động của các phân tử,
điều này muốn nói rằng nội động năng lớn hay nhỏ phụ thuộc vào vận
tốc của các phân tử, cũng có nghĩa nội động năng càng lớn khi nhiệt độ
môi chất đó càng cao và ngược lại.
+ Nội thế năng: được sinh ra là do lực tương tác giữa các phân tử.
- Dựa vào các đặc điểm này liên hệ nếu là khí lý tưởng thì nội năng chỉ
còn 1 thành phần mà thôi, và ta hiểu rằng nội thế năng bằng 0.
u = f (T, v)
10/24/23 05:29 PM

Chương 01: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT

26

10/24/23 05:29 PM

Chương 01: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT

28

q = T .s
10/24/23 05:29 PM

Chương 01: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT

29

q = T .s

10/24/23 05:29 PM

Chương 01: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT

30

10/24/23 05:29 PM

Chương 01: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT

31

(m3/kg)

10/24/23 05:29 PM

Chương 01: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT

32

10/24/23 05:29 PM

Chương 01: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT

33

10/24/23 05:29 PM

Chương 01: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT

34

10/24/23 05:29 PM

Chương 01: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT

35

10/24/23 05:29 PM

Chương 01: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT

36

10/24/23 05:29 PM

Chương 01: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT

37