tailieunhanh - Nguyên lý thứ nhất nhiệt động học

Các vật ngoài hệ là ngoại vật đối với hệ hay môi trường xung quanh của hệ. Nếu hệ và môi trường không trao đổi nhiệt thì hệ cô lập đối với ngoại vật về phương diện nhiệt: ta nói rằng giữa hệ và ngoại vật có một vỏ cách nhiệt. Nếu hệ và ngoại vật trao đổi nhiệt nhưng không sinh ra công do sự nén hoặc dãn nở thì hệ cô lập đối với ngoại vật về phương diện cơ học. | Chương 7 NGUYÊN LÝ THỨ NHẤT NHIỆT ĐỘNG HỌC Khái niệm về hệ nhiệt động - trạng thái cân bằng - quá trình cân bằng - công và nhiệt của quá trình cân bằng Hệ nhiệt động Một tập hợp các vật được xác định hoàn toàn bởi các thông số vĩ mô độc lập với nhau được gọi là hệ vĩ mô hay hệ nhiệt động gọi tắt là hệ . Các vật ngoài hệ là ngoại vật đối với hệ hay môi trường xung quanh của hệ. Nếu hệ và môi trường không trao đổi nhiệt thì hệ cô lập đối với ngoại vật về phương diện nhiệt ta nói rằng giữa hệ và ngoại vật có một vỏ cách nhiệt. Nếu hệ và ngoại vật trao đổi nhiệt nhưng không sinh ra công do sự nén hoặc dãn nở thì hệ cô lập đối với ngoại vật về phương diện cơ học. Hệ gọi là cô lập nếu nó hoàn toàn không tương tác và trao đổi năng lượng với môi trường ngoài. Trạng thái cân bằng - quá trình cân bằng Định nghĩa Trạng thái cân bằng của hệ là trạng thái không biến đổi theo thời gian và tính bất biến đó không phụ thuộc vào các quá trình của ngoại vật. Quá trình cân bằng là một quá trình biến đổi gồm một chuỗi liên tiếp các trạng thái cân bằng. Quá trình cân bằng theo định nghĩa trên chỉ là một quá trình lí tưởng không có trong thực tế. Tuy nhiên nếu quá trình thực hiện rất chậm để có đủ thời gian thiết lập lại sự cân bằng mới thì quá trình đó được coi là quá trình cân bằng. Công của áp lực trong quá trình cân bằng Ngoại lực tác dụng lên pittông là F hình 7-1 . F .- .-. l dl Hình 7-1 Khi pittông dịch chuyển một đoạn dl thì khối khí nhận được một công là SA - Fdl 69 Khi nén dl 0 suy ra SA 0 khí thực sự nhận công . Vì quá trình trên là cân bằng nên F bằng áp lực khối khí tác dụng lên pittông. Gọi p là áp suất của khí lên pittông có diện tích S thì F do đó SA - PSdl -pdV Công A mà khí nhận được trong suốt quá trình nén được tính V2 A -j ỖA -J pdV 7-1 V1 Nếu hệ thực hiện theo một chu trình 1b2c1 hình 7-2 thì khi trở về trạng thái cân bằng hệ thực hiện được một công A A A1 - A2 Hình 7-2 trong đó A1 số đo S 2b1V1V2 A2 số đo S 1c2V1V2 Nhiệt trong quá .