Nguyên lý 2 nhiệt đông lực học

Tài liệu nguyên lý thứ nhì của nhiệt rượu cồn lực học: NGUYÊN LÝ THỨ hai CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC 1. Tinh giảm của nguyên lý trước tiên 2. Qúa trình thuận nghịch cùng không thuận nghịch 3. Vật dụng nhiệt và hiệu suất của động cơ nhiệt 4. Nguyên lý 2 nhiệt hễ lực học 5. Chu trình và định lý Carnot 6. Entropy và nguyên tắc tăng entropy  không chỉ rõ chiều của quá trình thực tế xảy ra.  Không nêu lên sự khác biệt trong quá trình chuyển hóa thân công cùng nhiệt.  Không nói đến chất lượng nhiệt. Viên nước đá (0 0C) hộp KL (70 0C) vỏ hộp KL (40 0C) Nước (40 0C)  Hệ trái 1 của nguyên lý 1: A = - Q trái nặng dịch rời Nước nóng lên  Hệ trái 2 của nguyên lý 1: q1 = - quận 2 1. HẠN CHẾ CỦA NGUYÊN LÝ THƯ NHẤT  Vấn đề: nguyên tắc 1 có thể dẫn tới các hệ quả trái qui luật thoải mái và tự nhiên  Cần bổ sung cơ sở giải thích (nguyên lý, định luật)  Lý do: nguyên lý 1 chưa chứng thực chiều diễn biến quá trình nhiệt động  Vấn đề: có số lượng giới hạn trong thừa trình đổi khác từ tinh thần này sang trạng thái khác: chỉ diễn theo một chi...


Bạn đang xem: Nguyên lý 2 nhiệt đông lực học

*
*

Xem thêm: Đắp Nha Đam Lên Mặt Có Tác Dụng Của Lô Hội Với Da Mặt Và Sức Khỏe

Bạn vẫn xem trước 20 trang mẫu mã tài liệu Nguyên lý sản phẩm hai của nhiệt rượu cồn lực học, để cài tài liệu nơi bắt đầu về máy bạn click vào nút download ở trên
NGUYÊN LÝ THỨ nhì CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC 1. Tiêu giảm của nguyên lý đầu tiên 2. Qúa trình thuận nghịch với không thuận nghịch 3. đồ vật nhiệt và hiệu suất của động cơ nhiệt 4. Nguyên tắc 2 nhiệt đụng lực học 5. Quy trình và định lý Carnot 6. Entropy và nguyên lý tăng entropy  không chỉ có rõ chiều của quá trình thực tế xảy ra.  Không nêu ra sự khác biệt trong quá trình chuyển hóa thân công cùng nhiệt.  Không nhắc đến chất lượng nhiệt. Cục nước đá (0 0C) hộp KL (70 0C) vỏ hộp KL (40 0C) Nước (40 0C)  Hệ quả 1 của nguyên tắc 1: A = - Q quả nặng di chuyển Nước nóng lên  Hệ quả 2 của nguyên lý 1: quận 1 = - quận 2 1. HẠN CHẾ CỦA NGUYÊN LÝ THƯ NHẤT  Vấn đề: nguyên lý 1 hoàn toàn có thể dẫn đến các hệ trái trái qui luật tự nhiên và thoải mái  Cần bổ sung cập nhật cơ sở lý luận (nguyên lý, định luật)  Lý do: nguyên tắc 1 chưa chứng thực chiều diễn biến quá trình nhiệt đụng  Vấn đề: có giới hạn trong thừa trình đổi khác từ trạng thái này thanh lịch trạng thái khác: chỉ diễn theo một chiều nhất quyết 1. HẠN CHẾ CỦA NGUYÊN LÝ THƯ NHẤT 2. QUÁ TRÌNH THUẬN NGHỊCH VÀ KHÔNG THUẬN NGHỊCH quá trình thuận nghịch  quá trình chuyển đổi từ tâm trạng A  B và không có tổn hao giỏi mất mát tích điện (có thuộc trạng thái trung gian) . V phường PA PB O VA A VB B  Hệ quay lại trạng thái cân bằng lúc đầu (chu trình kín) sau quy trình xảy ra theo chiều thuận và nghịch  xung quanh không xảy ra biến hóa nào.  Công hệ cảm nhận trong quá trình thuận nghịch = công hệ hỗ trợ ra mặt ngoài.  nhiệt hệ nhận thấy = nhiệt độ hệ hỗ trợ cho bên ngoài.  quy trình xảy ra vô cùng lờ đờ  hoàn toàn có thể quan ngay cạnh (lưu giữ) được  lý tưởng. Quy trình không thuận nghịch  thừa trình thay đổi giữa 2 trạng thái A cùng B, khi thực hiện theo chiều ngược, hệ không tồn tại cùng tâm lý trung gian như sống chiều thuận (do gồm tổn hao giỏi mất non năng lượng)  Công hệ cảm nhận trong quá trình nghịch  công hệ hỗ trợ ra bên phía ngoài tron g quy trình thuận  sức nóng hệ cảm nhận trong quá trình nghịch  sức nóng hệ cung ứng cho phía bên ngoài trong quy trình thuận  sau khoản thời gian tiến hành theo hướng thuận cùng nghịch hệ trở về trạng thái lúc đầu (chu trình kín)  môi trường xung quanh bị trở nên đổi. 2. QUÁ TRÌNH THUẬN NGHỊCH VÀ KHÔNG THUẬN NGHỊCH 3. MÁY NHIỆT - HIỆU SUẤT ĐỘNG CƠ NHIỆT thiết bị nhiệt  Thiết bị đổi thay nhiệt thành công khai thác sự chênh lệch nhiệt độ sử dụng những tác hễ và tác nhân phía bên ngoài  Cấu trúc: + nguồn nóng: nguồn ánh nắng mặt trời cao (T1) + nguồn lạnh: nguồn ánh sáng thấp (T2) + Tác nhân nhiệt: hóa học vận truyền nhiệt Nguồn lạnh (T1) Nguồn rét mướt (T2) Động cơ nhiệt độ A’ q1 Q2’ mối cung cấp nóng (T1) Nguồn lạnh (T2) A Q1’ q.2 Động cơ nhiệt năng suất máy nhiệt  Động cơ nhiệt: tỉ số giữa công hình thành và sức nóng từ nguồn nóng máy nhấn vào 1"QA nguyên lý 1: U = U2 – U1 = A + Q  Hệ triển khai chu trình kín: U = A + (Q1 – Q2’ ) = 0 A’ = quận 1 – Q2’   12121 "1"QQQQQ Máy làm lạnh: tỉ số thân nhiệt nhận ra từ nguồn lạnh với công máy nhận vào 1"1"212122QQQQQAQ3. MÁY NHIỆT - HIỆU SUẤT ĐỘNG CƠ NHIỆT 3. MÁY NHIỆT - HIỆU SUẤT ĐỘNG CƠ NHIỆT Nước (lỏng) khá nước (khí) hơi nước giãn nở đẩy piston CĐ Công hình thành làm xoay bánh xe  nguồn nóng (T1): Lò đốt, bình ngưng,  Tác nhân: hơi nước, khí cháy Động cơ sức nóng 3. MÁY NHIỆT - HIỆU SUẤT ĐỘNG CƠ NHIỆT Máy làm cho lạnh dàn tạo lạnh Dàn nóng Động cơ nén  mối cung cấp nóng (T1): bình ngưng,  Nguồn rét mướt (T2): dàn làm lạnh  Tác nhân: khí hóa lỏng  Carbon dioxide (CO2)  Chlorofluorocarbon (CFC) halomethane  độc hại môi trường (phá hỏng tầng ô-zôn, tạo hiệu ứng bên kính ).  Sulfur dioxide (SO2) 3. MÁY NHIỆT - HIỆU SUẤT ĐỘNG CƠ NHIỆT Máy làm lạnh Động cơ nén Dàn lạnh Dàn lạnh buồng làm đá  Tủ giá (refrerator)  Một tủ lạnh lẽo có năng suất = 45 %, với tốc độ tản sức nóng là 200 kJ/min. Trường hợp tủ được bảo trì ở nhiệt độ 2oC khi nhiệt độ môi trường là 27 oC (275 K)  năng suất động cơ được xác minh bằng 0.67 kW. A Q1’ q.2 T1 T2 3. MÁY NHIỆT - HIỆU SUẤT ĐỘNG CƠ NHIỆT  Một máy điều hòa KK duy trì nhiệt độ trong nhà ở 25 oC (298 K) khi nhiệt độ môi trường thiên nhiên là 37 oC (310 K)  hiệu suất động cơ được xác định bằng 1.75 kW. A Q1’ quận 2 T1 T2  Điều hòa KK (air- conditioner) Máy làm cho lạnh  buộc phải tác dụng phía bên ngoài (nhận nhiệt hoặc công)  môi trường phía bên ngoài thay đổi 4. NGUYÊN LÝ 2 NĐLH tuyên bố của Clausius  Nhiệt không thể auto truyền từ trang bị lạnh sang thứ nóng hơn. Rudolf Clausius 1822-1888 rét Nóng  ko thể thực hiện được quá trình mà công dụng duy độc nhất vô nhị là truyền tích điện dưới dạng sức nóng từ đồ lạnh sang vật nóng hơn. Phát biểu của Thompson-Planck Max Planck (1858-1947) WilliamThompson Lord Kevin (1824-1907)  vật dụng nhiệt không thể đạt ngưỡng 100%   0  ĐCVC các loại 2  vô lý I II q1 Q21’ Q22’ q.1 T1 T2  giả dụ C1 > C2  Q21’ A2’  2 động cơ nhiệt (I và II) thuận nghịch chạy theo chu trình Carnot gồm cùng mối cung cấp nóng với nguồn giá  1c1 và c2 111211""1QAQQC 121222""1QAQQC và  chứng tỏ 5. CHU TRÌNH VÀ ĐỊNH LÝ CARNOT Định lý Carnot công suất động cơ nhiệt không thuận nghịch nhỏ hơn hiệu suất động cơ sức nóng thuận nghịch .  2 động cơ nhiệt: (I) thuận nghịch và II không thuận nghịch thuộc nhận nhiệt q1 từ nguồn nóng, có năng suất tn cùng ktn  Động cơ II ko thuận nghịch  tác nhân nhả nhiệt mang đến nguồn rét + truyền nhiệt bởi ma gần kề  để có hiệu suất buổi tối thiểu tương đồng  Q22’ > Q21’  Nhưng, theo biểu thức xác định hiệu suất 121"1QQtn 122 "1QQktn và  ktn 0).  Tổng quát: TQS vết “=”: quá trình thuận nghịch  vết “ 0.  Theo nguyên tắc 1, trang bị (1) nhấn nhiệt lượng: Q1 = - Q2 0, vì chưng Q2 > 0  01112TT Hay: T1 > T2  Vật nhấn nhiệt đề nghị có ánh sáng thấp hơn đồ vật nhả sức nóng  nguyên tắc tăng entropy chứng minh chiều biến đổi thiên của quy trình .  khi entropy đạt giá trị cực đại: dS = 0  01112TThay: T1 = T2  quy trình trao thay đổi nhiệt két thúc khi nhiệt độ 2 vật bằng nhau. 6. ENTROPY -NGUYÊN LÝ TĂNG ENTROPY Ý nghĩa nguyên lý tăng Entropy  Xét chu trình Carnot: mối cung cấp lạnh dấn nhiệt lượng Q2, mối cung cấp nóng nhả sức nóng lượng Q1 thông qua tác nhân.  Công thực hiện trong một quy trình 21" QQA  công suất chu trình: 1211"TTQAC  Do quá trình thuận nghịch  entropy toàn phần (tổng entropy S1 của nguồn nóng với tổng entropy S2 của mối cung cấp lạnh) của hệ = const, tức là: 0112221 TQTQSSS1122 QTTQ  6. ENTROPY -NGUYÊN LÝ TĂNG ENTROPY Thuyết chết nhiệt  sai lạc của thuyết  mâu thuẫn với định phép tắc bảo toàn và biến hóa NL - những quá trình chuyển đổi NL không lúc nào dừng lại.  Thực nghiệm quan tiếp giáp của thiết bị lý thiên văn: gồm vùng tất cả trạng thái cân bằng nhiệt đụng  tương ứng sự suy thoái và khủng hoảng và chết của các ngôi sao sáng già; bao gồm vùng có ánh nắng mặt trời cao  bao gồm quá trình chuyển đổi ứng với sự giảm entropy (thăng giáng lớn)  tương xứng sự xuất hiện các ngôi sao sáng mới.  ko xét đến ảnh hưởng của trường hấp dẫn vũ trụ  vật chất trong ngoài trái đất tản ra (dãn nở)  thường xuyên bị phân rã, tạo thành thành những thiên hà, sao  entropy tăng  không dẫn tới trạng thái đẳng sức nóng đồng đều.  dải ngân hà là hệ cô lập  lúc S  Smax  cân bằng nhiệt  các quá trính biến đổi dừng lại  sự sống ngừng 6. ENTROPY -NGUYÊN LÝ TĂNG ENTROPY mối quan hệ của hàm nội năng U với Entropy  nguyên lý 1 NĐLH: dU = Q +A  Do: A = - pdV  nguyên tắc 2 NĐLH: Q = TdS  Nội năng: dU = TdS – pdV  U là hàm của S và V: U = U(S,V) dVVUdSSUdUSV U = const khi S = const cùng V = const VSUT SVUp  6. ENTROPY -NGUYÊN LÝ TĂNG ENTROPY Tính độ đổi thay thiên entropy của khí lý tưởng  Xét thừa trình đổi khác thuận nghịch từ tinh thần 1(p1,V1, T1) sang trạng thái 2 (p2,V2, T2) : 21TQS quy trình đoạn sức nóng (Q = 0) 021  TQS  S1 = S2  quá trình đẳng nhiệt độ (T= const) TQQTTQS  212116. ENTROPY -NGUYÊN LÝ TĂNG ENTROPY Tính độ đổi mới thiên entropy của khí hài lòng  quy trình thuận nghịch bất kỳ 1212212121lnlnVVRmTTCmVdVRmTdTCmTQS VV   Từ nguyên tắc 1 NĐLH: Q = dU - A VdVRTmdTCmQ VdTCmdTiRmdU V2 VdVRTmdVVRTmpdVAvà do R = Cp – CV và từ phương trình tâm lý khí lý tưởng, có: mRpVT1212 lnlnVVCmPPCmS pV 6. ENTROPY -NGUYÊN LÝ TĂNG ENTROPY Tính độ đổi mới thiên entropy của khí lý tưởng  quy trình đẳng áp (P= const): 12lnVVCmS p quá trình đẳng tích (V= const): 12lnPPCmS VTính sức nóng lượng bằng đồ thị entropy STSSTTdSQQ   )(211221 S T T O S1 dS 1 S2 2 S T T1 O S1 1 S2 2 6. ENTROPY -NGUYÊN LÝ TĂNG ENTROPY 37 hầu hết nội dung cần xem xét 3. Chu trình Carnot thuận nghịch (khái niệm, thiết bị thị mô tả quy trình và biểu thức tính năng suất của cồn cơ vận động theo chu trình này). 2. Nguyên lý 2 NĐLH (2 bí quyết phát biểu của Clausius và Thompson) với hệ quả. 1. Giảm bớt của nguyên lý 1 NĐLH. 6. Entropy: Định nghĩa, các tính chất và ý nghĩa. 4. Nội dung định lý Carnot và cách thức tăng hiệu suất các động cơ nhiệt. 7. Nguyên lý tăng entropy: nội dung và ý nghĩa. 5. Tích phân Clausius, biểu thức định lượng của nguyên tắc 2 NĐLH, tính chất tích phân Clausius.