Lý thuyết nhiệt trong Nhiệt động học | Cơ nhiệt | Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội

Lí thuyết nhiệt Bài 1
Phép đo nhiệt đọ dựa trên định luật 0
Định luật 0 : nếu vật A cân bằng nhiệt với C , B cân bằng nhiệt
với C thì A B cân bằng nhiệt với nhau Bài 2:
Nội năng của 1 hệ nhiệt động là bao gồm tất cả các dạng năng lượng chứa trong hệ
Công là dạng trao đổi năng lượng làm tăng mức độ chuyển động có trật tự của vật
Nhiệt lượng là đại lượng biểu hiện cho sự chuyển động hỗn loạn
của các phần tử trong hệ nhiệt động Bài 3:
Nhiệt lượng cung cấp cho hệ nhiệt động dùng để sinh công và
thay đổi nội năng của hệ .
Q=∆ E+ A Nếu ∆E bằng 0  Q=A
Điều có nghĩa là toàn bộ nhiệt lượng biến đổi thành Công , trong
thực tế điều này không sảy ra. Nên không thể chế tạo động cơ vĩnh cửu loại 1
Quá trình này không trao đổi nhiệt với môi trường (Q=0)
Trong quá trình dãn nở khí hệ sinh công nên (A>0) Theo định luật 1
∆E<0 nội năng của hệ giảm nên nhiệt độ khối khí giảm (nội năng
là hàm tỉ lệ thuận với nhiệt độ) Bài 4: Bài 5: Đối lưu
_Xảy ra với các chất lỏng và khí
_ các phân tử khí bị đun nóng, nhận nhiệt lượng và giãn nở dẫn
dến khối lượng riên nhỏ hơn và bị đẩy lên do thuỷ tĩnh và chất
lưu ở xung quanh, phần lạnh chìm xuống phía dưới để thay thế
chỗ của phần nóng vừa bị đẩy lên. Bức xạ
_do sóng điện từ phát ra từ những vật có nhiệt độ lớn hơn độ 0
tuyệt đối và tất cả các vật liệu thì nhận bức xạ thích hợp. Nhiệt
độ càng cao bức xạ càng lớn Dẫn nhiệt
_xảy ra trong 3 môi trờng rắn lỏng khí
_các phân tử ở vùng có nhiệt độ cao có dao động lớn hơn, các
dao động truyền từ phân tử này sang phân tử khác thông qua va
chạm, các va chạm diễn ra liên tiếp đến phân tử cuối cùng nhận năng lượng Câu 6
_ là chất khí hoàn toàn tuân theo các định luật boyle mariotte và Gay lussac’s
_ các phân tử được coi như 1 chất điểm và không tương tác với nhau PV =nRT P: áp suất (pa) V:thể tích (mét khối) n : số mol
R hằng số khí lí tưởng T nhiệt độ (K)
Câu 7 dẫn phương trình áp suất và nhiệt độ 3 E= K T 2 b 1 2 1 P=
mn v = 1 ×2 × n × m × v2=2 n E=n K 0 T 3 0 t 3 0 2 t 3 0 b P: áp xuất m : khối lượng
n : mật độ phân tử khí
v: vận tốc bình phương trung bình (3RT ¿ μ 2 T=1 v μ t 3 R
Câu 8 động năng trung bình 3 E= K T 2 b
Nhiệt độ là thước đo chuyển động hỗn loạn của các phân tử Câu 9:
Bậc tự do của một vật là số toạ độ độc lập cần thiết để xác định
vị trí của vật trong không gian
Động năng phân bố đều theo (f) ứng với mỗi bậc (f) là K T b 2
Câu 10 nhiệt dung riêng và nhiệt dung mol
Là 1 đại lượng đo bằng nhiệt lượng cung cấp cho 1 hệ trong quá
trình biến đổi để hệ tăng lên 1k Nhiệt dung mol Đẳng tích : Theo định lí 1 Q = ∆E + p∆V
Trong quá trình đẳng tích ∆V=0  Q=∆E
Nhiệt lượng cung cấp cho hệ bằng sự thay đổi nội năng của hệ Q=nC ∆T v 
C =(dQ ) =( dE) v dT dT v v
Trong quá trình đẳng áp P = const  Q = ∆E + p∆V 
Theo định nghĩa: C =(dQ) = (dE ) +p(dV ) p dT p dT v dT p  RdT
C - C = p(dV ) = p d (RT )=p =R p v dT dT p p dT p Bài 11
Quá trình đẳng nhiệt: T=const
Từ T=const ta có PV=nRT =const  P=nRT V v2 v 2 Ta có A=∫ nRT pdV =¿∫
dV =¿ ¿ ¿ nRT ln(v 2) V v 1 v1 v 1 A=nRT ln(v2) v 1 Bài 12 PVγ =const A=nCv(T2-T1) Q=0 ∆ E=− A P: áp suất V thể tích f R+R 2 γ= Cp= C f v R 2 Bài 13
Cấu tạo : gồm nguồn nóng , nguồn lạnh và bộ phận phát động công
Nguyên tắc : Động cơ lấy nhiệt lượng Q1 từ nguồn nóng
chuyển qua bộ phận phát động chuyển hoá thành công A và nhả
ra nhiệt Q2 lượng không thể chuyển hoá thành công cho nguồn lạnh Hiệu suất : n=¿ A∨ ¿ ¿
¿ Q 1∨¿=¿ Q1−Q2∨ ¿ ¿ ¿ ¿ Q 1∨¿ ¿
Phát biểu : không thể tồn tại trong tự nhiên 1 quá trình mà hậu
quả duy nhất là biến nhiệt lượng hoàn toàn thành công mà
không để lại dấu vết cho môi trường xung quanh Bài 14
Cấu tạo : 1 nguồn nóng 1 nguồn lạnh , nguồn sinh công
Nguyên tắc : máy lạnh nhận nhiệt lượng Q2 từ nguồn lạnh và
nhận công A từ thiết bị sinh công . Công A và nhiệt lượng Q2
tổng hợp Thành Q1 để truyền cho nguồn nóng |Q 2| K = |A|
Phát biểu : Không thể có 1 quá trình mà hậu quả duy nhất là
truyền nhiệt từ nguồn lạnh sang nguồn nóng mà không để lại
dấu vết cho môi trường xung quanh Bài 15 Khái niệm dS= dQ T Với S là Entropy:
-Entropy không thay đổi khi hệ thực hiện 1 chu trình từ trạng
thái đầu đến trạng thái cuối và lại từ trạng thái đó trở về. Nguyên lí II :
1) Trong 1 quá trình nhiệt động bất kì , khi chuyển từ trạng thái
cân bằng này sang cân bằng khác entropy của hệ luôn giữ
nguyên ( với quá trình thuận nghịch) luôn tăng với bất thuận nghịch Sf
∫ dS = S – S =∆S≥0 f i Si Bài 16
Phương trình trạng thái khí thực ( a P+
)(V −b)=RT 2 m V m
a: hằng số hiệu chỉnh áp suất
b: hằng số hiệu chỉnh thể tích
bài 17 cacno (thật ra k phải 17 <3 ) |
Này là chu trình các nốt
1-2 gọi là giãn nở đẳng nhiệt là cái PV=nRT=const
V tăng từ V1-V2 áp suất giảm
2-3 là giãn nở đoạn nhiệt Q=0 (PVγ=const này là phương trình
của quá trình cái PV=const ở trên cũng vậy)
3-4 lại đẳng nhiệt nhưng mà là nén khí đẳng nhiệt
4-1 là nén khí đoạn nhiệt
Cứ qua 4 quá trình thì gọi là 1 chu trình :V chu trình này lặp đi
lặp lại liên tục thì cái máy nó chạy 