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
Tạo bảng điểm online

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Nước chậm đông được làm lạnh đến nhiệt độ thấp kỉ lục
16/01/2018
Lần đầu tiên nhiệt độ của nước lỏng chậm đông được đo chính xác đến dưới –40°C. Các nhà nghiên cứu, đứng đầu
Ánh sáng có thật sự kết hợp trở lại sau khi truyền qua hai lăng kính hay không?
15/01/2018
TÓM TẮT. Chúng tôi trình bày một bố trí thí nghiệm đơn giản và rẻ tiền chứng minh rõ ràng các màu của ánh sáng trắng sau
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 4)
12/01/2018
Nhiệt động lực học và entropy Ngoài việc khám phá lực điện từ, nghiên cứu năng lượng ở dạng nhiệt còn đưa đến một
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 3)
12/01/2018
Lực điện từ Nếu ánh sáng thật sự là sóng, thì có vẻ hợp lí thôi nếu ta hỏi: chính xác thì cái gì đang dao động như
Năng lượng tối là gì?
10/01/2018
Trong phần này, đầu óc của bạn bùng nổ bởi vũ trụ đang dãn nở của chúng ta Có lẽ bạn đang choáng váng trước thực tế
Hiệu ứng Hall lượng tử 4D trong phòng thí nghiệm
10/01/2018
Tính chất của một vật liệu 4D giả thuyết đã được mô phỏng trong các thí nghiệm của hai đội vật lí quốc tế. Một đội
Nước chậm đông có thể tồn tại ở hai pha lỏng
07/01/2018
Nước có thể tồn tại ở hai pha lỏng với khối lượng riêng khác nhau. Đó là kết luận của các nhà nghiên cứu ở Thụy
Vật chất tối là gì?
07/01/2018
Bạn đang hụp lặn trong nó Đây là biểu đồ cột về khối lượng và năng lượng trong vũ trụ như chúng ta biết: Các nhà
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