Nhiệt động lực học căn bản - Phần 1

Nhằm xây dựng kho tài nguyên tham khảo ngày một phong phú tại TVVL, chúng tôi đã tiến hành biên dịch tập sách Nhiệt động lực học căn bản của tác giả Merle C Potter. Xin hân hạnh giới thiệu cùng các bạn bản dịch tập sách này. Mong nhận được ý kiến góp ý và phản hồi. Trân trọng cảm ơn.

Nhiệt động lực học căn bản

Nội dung

Chương 1. Những nguyên lí cơ bản

Chương 2. Tính chất của những chất tinh khiết

Chương 3. Công và nhiệt

Chương 4. Nguyên lí thứ nhất của nhiệt động lực học

Chương 5. Nguyên lí thứ hai của nhiệt động lực học

Chương 6. Chu trình công suất và chu trình hơi máy lạnh

Chương 7. Chu trình công suất và chu trình khí máy lạnh

Chương 8. Psychrometrics

Chương 9. Sự cháy

Phụ lục

Chương 1

Những nguyên lí cơ bản

Nhiệt động lực học nghiên cứu sự dự trữ, chuyển hóa, và truyền năng lượng. Năng lượng được dự trữ dưới dạng nội năng (do nhiệt độ), động năng (do chuyển động), thế năng (do tương tác), và hóa năng (do thành phần hóa học); nó được chuyển hóa từ dạng này sang dạng kia; và nó được truyền qua ranh giới dưới dạng công hoặc nhiệt. Chúng ta sẽ đưa ra các phương trình liên hệ sự chuyển hóa và truyền năng lượng với những tính chất như nhiệt độ, áp suất và khối lượng riêng. Vì thế, tính chất của vật liệu là rất quan trọng. Nhiều phương trình sẽ được xây dựng trên những quan sát thực nghiệm được trình bày dưới dạng những phát biểu toán học, hay định luật: chủ yếu là định luật thứ nhất và định luật thứ hai của nhiệt động lực học.

Đối tượng của kĩ sư cơ học trong nghiên cứu nhiệt động lực học thường gặp nhất là phân tích một dụng cụ hơi phức tạp, như máy điều hòa không khí, một động cơ, hay một nhà máy điện. Khi dòng chất lưu chảy qua một dụng cụ như thế, nó được giả định là liên tục trong đó những đại lượng có thể đo được như áp suất, nhiệt độ và vận tốc. Quyển sách này sẽ chỉ trình bày hạn chế với nhiệt động lực học vĩ mô hay nhiệt động lực học kĩ thuật. Nếu như hành trạng của từng phân tử là quan trọng, thì nhiệt động lực học thống kê phải được xét đến.

1.1 Hệ và thể tích điều khiển

Một hệ nhiệt động lực học là một lượng vật chất nhất định mà ta quan tâm. Bề mặt hệ là cái giống như phần bao quanh chất khí trong hình trụ của Hình 1.1; nó cũng có thể là một ranh giới tưởng tượng giống như ranh giới méo mó của một lượng nước nhất định khi nó chảy qua máy bơm. Trong Hình 1.1, hệ là chất khí bị nén, hay chất lưu tác dụng, và đường đứt nét thể hiện ranh giới hệ.

Toàn bộ vật chất và không gian bên ngoài một hệ được gọi là môi trường xung quanh của nó. Nhiệt động lực học quan tâm đến sự tương tác của một hệ và môi trường của nó, hoặc một hệ đang tương tác với một hệ khác. Một hệ tương tác với môi trường của nó bằng cách truyền năng lượng qua ranh giới của nó. Không có vật chất truyền qua ranh giới của một hệ. Nếu một hệ không trao đổi năng lượng với môi trường xung quanh, thì nó là một hệ cô lập.

Một phân tích thường có thể đơn giản hóa nếu sự chú ý tập trung vào một thể tích đặc biệt trong không gian mà một chất chảy vào, và/hoặc chảy ra. Một thể tích như vậy là thể tích điều khiển. Một máy bơm và một quả khí cầu căng phồng là thí dụ của thể tích điều khiển. Bề mặt bao trọn lấy thể tích điều khiển được gọi là mặt điều khiển. Một thí dụ được mô tả trong Hình 1.2.

 

Hệ nhiệt động lực học

Hình 1.1 Hệ

 

Thể tích điều khiển

Hình 1.2 Thể tích điều khiển

Trong một bài toán nhất định, ta phải cân nhắc xét hệ hay xét thể tích điều khiển thì có lợi hơn. Nếu có khối thông qua ranh giới thì thường người ta chọn thể tích điều khiển; ngược lại thì nên chọn hệ. Trước tiên, ta xét hệ, sau đó mới phân tích thể tích điều khiển.

Nhiệt động lực học căn bản
Merle C Potter

| Phần tiếp theo >>

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Arena

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Thorium: Tương lai an toàn hơn của điện hạt nhân
26/01/2015
David Warmflash (Discover Magazine, tháng 1/2015) Điện hạt nhân lâu nay là đề tài gây tranh cãi. Nó sản xuất lượng điện năng
20 điều bạn nên biết về tai nạn hạt nhân
26/01/2015
1. Tai nạn hạt nhân tồi tệ nhất trong lịch sử, thảm họa Chernobyl năm 1986 ở Ukraine – khi ấy là một phần của Liên Xô –
Có khả năng Ngân hà là một lỗ sâu đục khổng lồ
24/01/2015
Có khả năng Ngân hà của chúng ta là nơi chứa một đường hầm khổng lồ trong không-thời gian. Ít nhất đó là kết quả do các
Vì sao thiên hà của chúng ta có tên gọi Milky Way?
23/01/2015
Chúng ta có rất nhiều tên gọi không chính thức cho các cảnh quan vũ trụ. Thỉnh thoảng chúng được đặt tên theo hình dạng mà
Định nghĩa kilogram - Phần 4
19/01/2015
Cân Watt mới của NIST NIST đã cho hoạt động các cân watt có cấu hình đa dạng kể từ đầu thập niên 1980, không bao lâu sau khi
Năm 2015 có 86401 giây
18/01/2015
Ngày 30 tháng 6 năm nay sẽ dài hơn thêm 1 giây so với bất kì ngày nào trong năm. Một “giây nhuận” cần được bổ sung trong
Bóng ngựa đen trên hành trình chinh phục vật chất tối
18/01/2015
Vật chất tối có thể được cấu tạo bởi một loại hạt mà không có bao nhiêu nhà khoa học đang tìm kiếm: axion. Matthew R.
2014 là năm nóng kỉ lục trên Trái đất
18/01/2015
Nhiệt độ toàn cầu trong năm 2014 đã phá vỡ các kỉ lục trước đây, khiến 2014 là năm nóng nhất kể từ năm nóng kỉ lục

Liên kết hữu ích

Diễn Đàn Vật Lý | Phương pháp dạy & học | Tin Tức Vật Lý | Giáo án điện tử  | Văn phòng phẩm giá rẻ 

Vui Lòng Đợi

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com