Bài giảng Nhiệt động lực học kỹ thuật - Chương 5: Chất thuần khiết - Nguyễn Thị Minh Trinh

1MÔN HỌC:
NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC KỸ THUẬT
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM – TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM
2CHƢƠNG 5:
CHẤT THUẦN KHIẾT
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM – TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM
3Chƣơng 5 Quá trình hóa hơi đẳng áp
Loûng
Hôi
Loûng
Hôi
Loûng
p
p
p
p
t ts
Hôi
p
q
ts
ts t > ts
q q q q
Hôi quaù nhieätHôi baõo hoøa aåmLoûng chöa soâi
Loûng soâi Hôi baõo hoøa khoâ
1 2
p
v
p = const
t > tst = tst < ts
CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM
4Chƣơng 5 Xây dựng đồ thị
1 2
p
v
2'
2"
1'
1"
p"
p'
p
p
x
 =
 0 x =
 1
v
x
 =
 c
o
n
st
K
BA
L
o
ûn
g
 s
o
âi
x = 0
T
Hôi
baõo
hoøa
aåm
x = 1
s
H
ô
i b
a
õo
 h
o
øa
 k
h
o
â
K
Loûng
chöa
soâi
Hôi
quaù
nhieät
CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM
5Chƣơng 5 Cách xác định các thông số trạng thái của nƣớc và hơi nƣớc
Bảng nước và hơi nước bão hòa (theo nhiệt độ)
t 
0
C p
s
bar
v’
m
3
/kg
v”
m
3
/kg
 ”
kg/ m
3
i’
kJ/kg
i”
kJ/kg
r
kJ/kg
s’
kJ/kgK
s”
kJ/kgK
30 0,04241 0,0010044 32,93 0,03037 125,71 2556 2430 0,4366 8,4523
35 0,05622 0,0010061 25,24 0,03962 146,60 2565 2418 0,5049 8,3519
100 1,0132 0,0010435 1,673 0,59770 419,10 2676 2257 1,3071 7,3547
Bảng nước và hơi nước bão hòa (theo áp suất)
p
s
bar
t 
0
C
v’
m
3
/kg
v”
m
3
/kg
 ”
kg/ m
3
i’
kJ/kg
i”
kJ/kg
r
kJ/kg
s’
kJ/kgK
s”
kJ/kgK
1,00 99,64 0,0010432 1,694 0,5903 417,4 2675 2258 1,3026 7,360
1,1 102,32 0,0010452 1,550 0,6453 428,9 2679 2250 1,3327 7,328
10 179,88 0,0011273 0,1946 5,1390 762,4 2778 2015 2,1360 6,587
CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM
6Chƣơng 5 Cách xác định các thông số trạng thái của nƣớc và hơi nƣớc
BẢNG NƢỚC VÀ HƠI NƢỚC BÃO HÒA
 Các thông số trạng thái trong bảng:
 v’, i’, s’ tra cho trạng thái lỏng sôi
 v”, ”, i”, s” tra cho trạng thái hơi bão hòa khô
 r = i” – i’ : ẩn nhiệt hóa hơi
 Gọi vx , ix , sx , ux là các thông số trạng thái của hơi 
bão hòa ẩm có độ khô là x, ta có:
v’ < vx < v” i’ < ix < i”
s’ < sx < s” u’ < ux < u”
CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM
7Chƣơng 5 Cách xác định các thông số trạng thái của nƣớc và hơi nƣớc
BẢNG NƢỚC VÀ HƠI NƢỚC BÃO HÒA (tt)
 Xác định các thông số trạng thái của hơi bão hòa ẩm:
vx = v’ + x.(v” – v’) , m
3/kg
ix = i’ + x.(i” – i’) = i’ + x.r ,kJ/kg
sx = s’ + x.(s” – s’) ,kJ/kgK
ux = ix – pvx ,kJ/kg
  
 
 xxxx
ss
ss
vv
vv
ii
ii
x
1x0 
CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM
8Chƣơng 5 Cách xác định các thông số trạng thái của nƣớc và hơi nƣớc
p bar t 
0
C
20 100 120 200 220 600
1,2
v[m
3
/kg] 0,0010018 0,0010434 1,491 1,807 1,886 3,357
i [kJ/kg] 83,9 419,0 2715 2874 2913 3705
s[kJ/kgK] 0,2964 1,3067 7,376 7,742 7,824 9,013
20
v[m
3
/kg] 0,0010009 0,0010424 0,0010593 0,0011561 0,1021 0,1995
i [kJ/kg] 85,7 420,1 504,7 852,4 2821 3690
s[kJ/kgK] 0,2957 1,3048 1,5252 2,328 6,385 7,701
Công thức nội suy tuyến tính:
 112
12
1 bbb
aa
aa
b 
BẢNG NƢỚC CHƢA SÔI VÀ HƠI QUÁ NHIỆT
CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM
9Chƣơng 5 Các quá trình nhiệt động cơ bản của hơi nƣớc
QUÁ TRÌNH ĐẲNG ÁP
 Phương trình: 
 Độ biến thiên nội năng:
 Công trao đổi của quá trình:
 Nhiệt lượng trao đổi của quá trình:
constp 
 212tt 10.vvpw , kJ/kg
 21212 10.vvpiiu 
, kJ/kg
, kJ/kg
12tt iiwuq 
CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM
10
Chƣơng 5 Các quá trình nhiệt động cơ bản của hơi nƣớc
QUÁ TRÌNH ĐẲNG ÁP
x = 0 x = 1
K
v
p
p
1
 = p
2
1 2
x = 0
T
K
s
x = 1
1
2
p1 = p2
CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM
11
Chƣơng 5 Các quá trình nhiệt động cơ bản của hơi nƣớc
QUÁ TRÌNH ĐẲNG TÍCH
 Phương trình: 
 Độ biến thiên nội năng:
 Công trao đổi của quá trình:
 Nhiệt lượng trao đổi của quá trình:
constv 
0w tt 
 21212 10.ppviiu 
, kJ/kg
, kJ/kg
uwuq tt 
CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM
12
Chƣơng 5 Các quá trình nhiệt động cơ bản của hơi nƣớc
QUÁ TRÌNH ĐẲNG TÍCH
x = 0 x = 1
K
v
p
v
1
 = v
2
x = 0
T
K
s
x = 1
1
2
1
2
v1
 =
 v2
CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM
13
Chƣơng 5 Các quá trình nhiệt động cơ bản của hơi nƣớc
QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT
 Phương trình: 
 Độ biến thiên nội năng:
 Công trao đổi của quá trình:
 Nhiệt lượng trao đổi của quá trình:
constT 
, kJ/kg
 2112212 10.vpvpiiu 
, kJ/kg
, kJ/kg
)ss(Tq 12 
uqw tt 
CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM
14
Chƣơng 5 Các quá trình nhiệt động cơ bản của hơi nƣớc
QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT
x = 0
T
K
s
x = 1
1 2
x = 0 x = 1
K
v
p
T
1
 = T
2
1
2
T
1
 = T
2
CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM
15
Chƣơng 5 Các quá trình nhiệt động cơ bản của hơi nƣớc
QUÁ TRÌNH ĐOẠN NHIỆT
 Phương trình: 
 Độ biến thiên nội năng:
 Công trao đổi của quá trình:
0 q
 consts
, kJ/kg 2112212 10.vpvpiiu 
, kJ/kg
, kJ/kguwwuq tttt 
iwwiq ktkt 
CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM
16
Chƣơng 5 Các quá trình nhiệt động cơ bản của hơi nƣớc
QUÁ TRÌNH ĐOẠN NHIỆT
x = 0
T
K
s
x = 1
1
2
s1 = s2
s1 = s2
x = 0
v
x = 1
p K
1
2
CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM
17
Hết chƣơng 5
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM – TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
CBGD: ThS.NGUYỄN THỊ MINH TRINH – ĐHBK TP.HCM