Chuong 4 Chat thuan khiet.pdf

1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM
GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN
CHƯƠNG 4
CHẤT THUẦN KHIẾT
1. Tổng quát
2. Quá trình hóa hơi đẳng áp
3. Giản đồ khối biểu diễn quan hệ p-v-T
4. Quá trình nóng chảy – quá trình thăng hoa
5. Cách xác định thông số trạng thái
6. Các quá trình nhiệt động cơ bản

2
1. Tổng quát về chất thuần khiết
Gồm nhiều chất, có tphh, cthh không đổi trong quá trình
nhiệt động.
H2O, NH3, Fréon ( R12, R22, R134a, R502) → hiện tượng
khí nhà kính, tác dụng tầng Ozon ?, Propane C3H8, O2, Butane
C4H10, Methyl Alcohol CH3OH, Ethyl Alcohol C2H5OH … →
ứng dụng của từng loại chất thuần khiết này.

3
2. Quá trình hóa hơi đẳng áp
Hóa hơi là quá trình chuyển chất lỏng thành hơi:
Bay hơi
Sôi

4

5

6
✓ Trạng thái lỏng chưa sôi.
✓ Trạng thái lỏng sôi: đường x = 0
✓ Trạng thái hơi nước bão hòa ẩm
✓ Trạng thái hơi bảo hòa khô: đường x = 1
✓ Trạng thái hơi quá nhiệt

7

8
Ẩn nhiệt hóa hơi
p = const → quá trình b → d → ts = const.
→ Nhiệt lượng cung cấp vào chỉ để nước biến
đổi pha gọi là nhiệt hóa hơi.
Nhiệt lượng cần để đưa 1 kg nước ở trạng thái sôi thành 1kg
hơi bão hòa khô trong cùng một áp suất
Ký hiệu: r
Đơn vị: KJ/kg hay Kcal/kg.
b
d
bd i
i
q
r −
=
= '
"
i
i
r −
=

9
Độ khô
x: độ khô của hơi bảo hòa ẩm
h
l
h
G
G
G
x
+
=
Gh: lượng hơi bảo hòa khô có trong hơi bảo hòa ẩm đang khảo sát
Gl: lượng lỏng sôi có trong hơi bảo hòa ẩm đang khảo sát
0 < x < 1

10
Khi đó các thông số khác được tính như sau
vx = x.v” + (1 – x).v’
ix = x.i” + (1 – x).i’
sx = x.s” + (1 – x).s’
vx, ix, sx Thể tích riêng, entanpi và entropi của hơi bão hòa
ẩm có độ khô là x
v”, i”, s” Các thông số của hơi bão hòa khô.
v’, i’, s’ Các thông số của nước sôi.

11
3. Giản đồ khối biểu diễn quan hệ p-v-T của chất thuần khiết
Biểu diễn quan hệ p – T cuả Nước

12
Pressure-volume-temperature
surface for a substance that
expands on freezing

13
4. Quá trình nóng chảy – quá trình thăng hoa

14
5. Cách xác định thông số trạng thái của chất thuần khiết

15

16
Xác định trạng thái và thông số trạng thái của nước và
hơi nước trong các trường hợp sau:
1/ t1 = 50oC; i1 = 209,3kJ/kg
2/ t2 = 80oC; x = 1
3/ p3 = 30bar; v3 = 0,035m3/kg
4/ p4 = 10bar; t4 = 300oC
5/ p5 = 6bar; t5 = 120oC
6/ p6 = 20bar; s6 = 1,6kJ/kgđộ
7/ p7 = 120bar; s7 = 5,6kJ/kgđộ

17
Nội suy tuyến tính

18
Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa p – v và T – s của chất thuần khiết
6. Các quá trình nhiệt động cơ bản

19
Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa i – s và lgp – i của chất thuần khiết

20
Quá trình đẳng tích
( ) ( ) ( ) ( )
1
2
1
2
1
1
1
2
2
2
1
2 p
p
v
i
i
v
p
i
v
p
i
u
u
u −
−
−
=
−
−
−
=
−
=

0
pdv
w
2
1
=
= 
u
w
u
q 
=
+

=
Độ biến thiên nội năng :
Công của quá trình:
Nhiệt lượng của quá trình:

21
Quá trình đẳng áp
( ) ( ) ( ) ( )
1
2
1
2
1
1
1
2
2
2
1
2 v
v
p
i
i
v
p
i
v
p
i
u
u
u −
−
−
=
−
−
−
=
−
=

( )
1
2
2
1
v
v
p
pdv
w −
=
= 
1
2 i
i
q −
=

22
Quá trình đẳng nhiệt
( ) ( )
1
1
1
2
2
2
1
2 v
p
i
v
p
i
u
u
u −
−
−
=
−
=

Tds
dq
T
dq
ds =

= ( )
1
2 s
s
T
q −
=
u
q
w
w
u
q 
−
=

+

=

23
Quá trình đoạn nhiệt:
( ) ( )
1
1
1
2
2
2
1
2 v
p
i
v
p
i
u
u
u −
−
−
=
−
=

u
w
w
u
0
q 
−
=

+

=
=

24
Một bình kín bên trong có chứa 0,2 kg hơi nước, ở trạng thái ban
đầu có t1 = 1100C và i1 = 1500 kJ/kg. Sau đó cấp nhiệt cho bình đến
khi hơi nước trong bình là hơi bão hòa khô.
Xác định:
• Trạng thái của hơi nước chứa trong bình trước khi cấp nhiệt
• Nhiệt độ của hơi nước sau khi cấp nhiệt
• Nhiệt lượng cấp cho bình
• Biểu diễn quá trình cấp nhiệt trên đồ thị p-v

25
Đề bài cho câu 9, 10: khảo sát quá trình ngưng tụ đẳng áp của
nước và hơi nước ở trạng thái bảo hoà khô có áp suất p1 = 8bar đến
khi nhiệt độ còn t2 = 100oC.
Câu 9: thể tích riêng v2 ở trạng thái sau khi ngưng tụ
a) v2 = 0,0010286 m3/kg
b) v2 = 0,0010600 m3/kg
c) v2 = 0,0010431 m3/kg
d) Đáp án của bạn
Câu 10: độ biến thiên nội năng của quá trình
a) Δu = -2158kJ/kg
b) Δu = 2349,5kJ/kg
c) Δu = -2349,5kJ/kg
d) Đáp án của bạn

26
Hết chương 4

Chuong 4 Chat thuan khiet.pdf

Recomendados

Recomendados

Mais conteúdo relacionado

Semelhante a Chuong 4 Chat thuan khiet.pdf

Semelhante a Chuong 4 Chat thuan khiet.pdf (20)

Mais de NguyninhVit

Mais de NguyninhVit (12)

Chuong 4 Chat thuan khiet.pdf