Sự thay đổi các trạng thái khí
Nhiệt động lực học là một ngành quan trọng trong vật lý, đặc biệt là để hiểu rõ hơn về máy nén khí. Trong bài viết này ta sẽ tìm hiểu về các trạng thái của khí và giới thiệu về nhiệt động lực học.
Năm quá trình thay đổi trạng thái khí
Những thay đổi về trạng thái của khí có thể xác định bằng sơ đồ p/V. đối với những trường hợp thực tế ta cần 3 biến p, V và T sẽ tạo thành đường cong trên sơ đồ p/V. Tuy nhiên để đơn giản hóa, ta thường xét hình chiếu của đường cong ở 1 trong 3 mặt phẳng, thường là mặt phẳng p/V. các trạng thái có thể xét như sau:
- Quá trinh đẳng tích (thể tích V không đổi).
- Quá trình đẳng áp (áp suất p không đổi).
- Quá trình đẳng nhiệt (nhiệt độ T không đổi).
- Quá trình đẳng hướng (không có sự trao đổi nhiệt với môi trường).
- Quá trình đa hướng (hoàn toàn trao đổi nhiệt với môi trường).
Quá trình đẳng tích
Đun nóng khí trong một bình chứa kín là ví dụ cho quá trình đẳng tích, công thức như sau, trong đó:
Q = nhiệt lượng (J)
m = khối lượng(kg)
cv = nhiệt dung riêng (J/Kg.K)
T = nhiệt độ (K)
Quá trình đẳng áp
Đun nóng khí trong một xylanh kín với lực không đổi lên piston là ví dụ cho quá trình đẳng áp, công thức như sau, trong đó:
Q = nhiệt lượng(J)
m = khối lượng(kg)
cp = nhiệt dung riêng (J/Kg.K)
T = nhiệt độ (K)
Quá trình đẳng nhiệt
Nếu một lượng khí trong xylanh được nén với nhiệt độ không đổi , nhiệt lượng tương đương với công sẽ bị loại bỏ, điều này không thể xảy ra trong thực tế . Qyua1 đẳng nhiệt có công thức như sau, trong đó:
Q = nhiệt lượng (J)
m = khối lượng (kg)
R = hằng số khí lí tưởng (J/kg.K)
T = nhiệt độ (K)
V = thể tích (m3)
P = áp suất tuyệt đối (Pa)
Quá trình đẳng hướng
Quá trình đẳng hướng tồn tại khi nén khí trong một xylanh cách nhiệt hoàn toàn và không có sự trao đổi nhiệt nào với môi trường xung quanh. Và nó có công thức tính như sau, trong đó:
P = áp suất tuyệt đối (Pa)
V = thể tích (m3)
k = cp/cv
T = nhiệt độ (K)
Quá trình đa hướng
Tuy nhiên trong thực tế các quá trình khí xảy ra không như các phương trình bên trên, trong đó:
V = thể tích (m3)
P = áp suất tuyệt đối (Pa)
n = 0 (quá trình đẳng áp)
n = 1 (quá trình đẳng nhiệt)
n = k (quá trình isentropic)
n = ∞ (quá trình đẳng tích)
Các bài liên quan
21 tháng tư, 2022
Để hiểu rõ nguyên lý của khí nén, một vài giới thiệu cơ bản về hiện tượng vật lý sẽ giúp ích rất nhiều. Tìm hiểu xem về nhiệt động lực học và vì sao nó rất quan trọng trong việc hiểu cách thức hoạt động của máy nén khí.
25 tháng tư, 2022
Để hiểu hoạt động của khí nén, một giới thiệu cơ bản về vật lý có thể đi một chặng đường dài. Tìm hiểu thêm về nhiệt động lực học và tầm quan trọng của trong việc tìm hiểu cách thức hoạt động của máy nén khí.
4 tháng tám, 2022
Để hiểu hoạt động của khí nén, một giới thiệu cơ bản về vật lý có thể đi một chặng đường dài. Tìm hiểu thêm về nhiệt động lực học và tầm quan trọng của chúng quan trọng trong việc tìm hiểu cách thức hoạt động của máy nén khí.