Câu 2: Trình bày các khái niệm, nêu các kí hiệu, quy ước và đơn vị đo năng lương, nhiệt và công - Pdf 20

http://www.ebook.edu.vn
1

Câu 2
: Trình bày các khái niệm, nêu kí hiệu, quy ớc và đơn vị đo của năng
lợng, nhiệt và công
Trả lời :
*Năng lợng:
Năng lợng là đại lợng vật lý đặc trng cho mức độ chuyển động và
dự
trữ chuyển động của vật chất nói chung
Năng lợng gồm nội năng và ngoại năng. Mọi vật đều có năng lợng,
ở mỗi trạng thái đều có mức nl xác định. Khi các vật tơng tác nhau bao giờ
cũng có sự trao đổi nl làm cho trạng thái của vật thay đổi dẫn đến mức nl
thay đổi. Quá trình trao đổi nl giữa các vật(xét trong phạm vi nhiệt) thờng
đợc tiến hành bằng hai cách: trao đổi nhiệt và thực hiện công.
*Nhiệt
Nếu để 2 vật có nhiệt độ khác nhau tiếp xúc với nhau thì tại chỗ tiếp
xúc các phân tử của 2 vật sẽ trao đổi động năng cho nhau. Kết quả là có 1 nl
đã đợc truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn. Kiểu
truyền nl này đợc tiền hành ở chỗ phân tử tiếp xúc không nhìn thấy đợc
nên gọi là phơng pháp truyền nl vi mô không trật tự hoặc sự truyền nhiệt.
Lợng nl đợc truyền đi bằng phơng pháp này gọi là nhiệt năng hay gọi tắt
là nhiệt.
Nhiệt là lợng nl đợc truyền đi bằng phơng pháp vi mô không trật
tự.
Kí hiệu:
q (kJ/kg): nhiệt nhận vào hoặc nhả ra của một vật có khối lợng 1 kg.
Q(kJ): nhiệt nhận vào hoặc nhả ra của 1 vật có khối lợng bất kì kg.
Quy ớc dấu:
Nhiệt nhận váo có dấu +, nhiệt nhả ra có dấu

chuyển động vĩ mô hoặc chuyển động với tốc độ nhỏ mà ta hoàn toàn bỏ qua
động năng của nó. Khối lợng của hệ không đỏi và môi chất trong hệ không
đi qua bề mặt ranh giới giữa hệ và môi trờng.
-Hệ hở: (số hạt thay đổi) là hệ trong đó trọng tâm của hệ có chuyển
động vĩ mô, khối lợng của hệ thay đổi, môi chất đi qua bề mặt ranh giới
giữa hệ và môi trờng.
- Hệ đoạn nhiệt: là hhệ không trao đổi nhiệt với môi trờng.
- Hệ cô lập: là hệ không trao đổi nhiệt và công với môi trờng

Câu 4
: Trình bày khái niệm chất công tác, các thông số trạng thái cơ bản của
chất công tác
Trả lời:
Khái niệm: Để thực hiện quá trình biến đổi giữa nhiệt và công trong
các máy nhiệt ngời ta dùng chất trung gian gọi là môi chất hay chất công
tác
Các thông số trạng thái của chất công tác
Thông số trạng thái là những đại lợng vật lý để xác định ở 1 trạng
thái xác định nào đó. Thông số trạng thái là hàm chỉ phụ thuộc vào trạng thái
mà không phụ thuộc vào quá trình. Nếu môi chất biến đổi rồi lại trở về trạng
thái ban đầu, giá trị các thông số trạng thái sẽ không đổi. Các thông số trạng
thái có thể là p.v,T,i,s,

.
- Thể tích riêng: là thể tích của một đơn vị kl chất công tác, v(m
3
/kg).
v=
G
V

Đơn vị: N/m
2
, Pa, bar
- Nhiệt độ: là đại lợng vật lí chỉ mức độ nóng, lạnh của 1 vật. Theo
thuyết động học phân tử, nhiệt độ dặc trng cho mức độ chuyển động của
các phân tử.
k
m
T
3
2

=
hay
2
.
2

m
TB =Trong đó :
m là khối lợng của 1 phân tử(kg)
N
N
ii

=
.

etropi, năng lợng đẩy. Câu 5
: Viết PT trạng thái cho 1 kg , G kg và 1 kmol khí kí tởng .
Trả lời :
Theo thuyết động học phân tử, áp suất của khí lí tởng là :
p =
23
2
2
0

m
n
(*)
n
0
: Số phân tử khí có trong 1m
3
khí ,1/m
3

http://www.ebook.edu.vn
4
2

m
: Động năng chuyển động tịnh tiến trung bình của các phân tử , J
Nhân cả 2 vế pt (*) với thể tích riêng v ta có :

K
Khi đó ta có PT trạng thái của 1 kg khí lí tởng :
p.v = R.T
Nếu khối khí có G kg thì pt trạng tháI của 1 kg khí lí tởng :
p.v.G = G.R.T

p.V = G.R.T
Với V= v.G là thể tích của G kg khí lí tởng , m
3
.
Đối với 1kmol khí kí tởng thì :
p.v.

=

.R.T

pV

=

R.T

R
: Hằng số khí phổ biến , J/kmol.
0
K

V
=

2
, không khí ,hơi nớc trong sp cháy hoặc trong kk có thể
xem là khí lí tởng .

Câu 7
: Nhiệt dung riêng của chất khí là gì ? Viết biểu thức định nghĩa nhiệt
dung riêng trung bình , nhiệt dung riêng thực ?
Trả lời :
Nhiệt dung riêng là nhiệt lợng cần thiết cấp cho 1 đvị chất khí (1kg,1m
tc
3
,
1kmol ) để nhiệt độ tăng lên 1 độ theo 1 quá trình nào đó .
http://www.ebook.edu.vn
5
Nhiệt dung riêng là đại lợng xây dựng lý luận động lực học . Trong trờng
hợp lí tởng nhiệt dung riêng có thể đc xđ bằng lí thuyết, thực tế nó đc xđ
bằng thực nghiệm .
- Nhiệt dung riêng trung bình :
Nếu gọi q là nhiệt lợng cấp vào cho 1 đvị chất khí để nhiệt độ của nó tăng
từ t
1
lên t
2
thì tỷ số :
2
1
t
t
C

: Tính nhiệt lợng theo nhiệt dung riêng ?
Trả lời :
*Tính nhiệt lợng theo nhiệt dung riêng thực :
Theo định nghĩa về nhiệt dung riêng , ta tính nhiệt lợng cần thiết cung cấp
cho 1 kg khí trong 1 quá trình bất kì :


===
2
1
)(
t
t
t
dtCqCdtdqC
dt
dq
Nếu C= a + bt :
q =
)(
2
)()(
2
1
2
21
2


q =
dttetba
t
t
)
2//
2
1
/
++


*Tính nhiệt lợng theo nhiêt dung riêng trung bình
Theo ĐN có :
)(
12
2
1
2
1
ttCqC
t
q
t
t
xx
t
t
==

0
2
1
t
x
t
x
t
x
t
x
t
t
x
CCqqq ==
Thực nghiệm xđ đc
t
x
C
0Câu 9
: Phân loại nhiệt dung riêng ? Viết biểu thức Maye ?
Trả lời :
* Phân loại nhiệt dung riêng theo đơn vị đo của chất khí
- Nhiệt dung riêng thể tích là nhiệt lợng cần thiết cấp cho 1 kg chất khí để
nhiệt độ của nó tăng lên 1 độ theo quá trình nào đó .
Ki hiệu : C (kj /m
3

, 1kmol) để nhiệt độ của nó thay đổi 1 độ trong đk thể tích ko
đổi .
C
v
(kj / kgK) , C
/
v
(kj /m
3
tc
K) , C
v

(kj kmolK)
- Nhiệt dung riêng đẳng áp là nhiệt lợng cần thiết câpa cho 1 đơn vị chất khí
(1kg , 1 m
3
tc
, 1kmol ) để nhiệt lợng của nó thay đổi 1 độ trong đk áp suất
ko đổi .
C
p
(kj / kgK) , C
/
p
(kj / m
3
tc
K , kcal / m
3


Câu 11
: Trình bày kn : quá trình nhiệt động , quá trình cân bằng ,quá trình
thuận , chu trình nhiệt động .
Trả lời :
- Trạng thái cân bằng nhiệt động là 1 trạng thái có nhiệt độ va áp suất tại mọi
chỗ và trong toàn bộ thể tích khối khí đều bằng nhau và thờng bằng nhiệt
độ và áp suất của môi trờng xung quanh . Dới t/d của mt về cơ hay về
nhiệt , trạng thái cân bằng bị phá vỡ , làm cho các thông số trạng thái chất
công tác thay đổi . Khi ấy ta nói rằng chất công tác đã xảy ra quá trình nhiệt
động . Vởy quá trình nhiệt động là quá trình biến đổi 1 chuỗi liên tiếp các
trạng thái của hệ . Khi co đủ đk chất khí sẽ trở về trạng thái cân bằng khác .
- Quá trìng cân bằng : là quá trình nhiệt động xảy ra cô cùng chậm sao cho
ở các trạng thái trung gian chất công tác kịp thiết lập sự cân băng cơ và nhiệt
nghĩa là kịp xác lập sự cân bằng các thông số trạng thái trung gian . Nói cách
khác quá trình cân bằng là 1 tập hợp chuỗi các trạng thái cân bằng .
+ Quá trình cân bằng chỉ là lí tởng vì là quá trình nhiệt động tiến hành 1
cách vô cùng chậm , ko có tổn thất do ma sát và xoáy lốc
- Quá trình thuận nghịch : là quá trình cân băng song có thể biến đổi theo
chiều ngợc lại
+ Quá trình thuận nghịch là quá trình thuận nghịch nên nó là quá trình có
khả năng biến nhiệt thành công với hiệu quả cao nhất .
- Chu trình nhiệt động : là tập hợp các quá trình khép kín . Nếu các quá trình
nhiệt động đều là các quá trình thuận nghịch thì ta có chu trình thuận nghịch
và ngợc lại nếu trong chu trình đó có dù chỉ 1 trạng thái ko cân bằng thì chu
trình đó là chu trình ko thuận nghịch .

Câu 12
: Trình bày KN nội năng của chất khí ,nêu tính chất của chúng ?
Trả lời :

phụ thuộc vào k/c giữa các ptử tức là phụ thuộc vào thể tích riêng u
t
=

(v)
.
Tổng động năng và nội thế năng gọi là nội năng của chất khí .
u=u
đ
+u
t
=f(T)+ ),()( vTv


=
Nội năng là hàm trạng thái đơn trị ,mỗi trạng thái xác định thì T,v có trị số
xác định nên u có trị số xác định .Do đó có thể biểu diễn là hàm của 2 thông
số bất kì độc lập : u = u(T,v) = u(T,p) = u(p,v)
* Tính chất
Vì u là hàm trạng thái đơn vị nên biến thiên của nó chỉ phụ thuộc vào trạng
thái đầu và trạng thái cuối của quá trình chứ ko phụ thuộc vào đk tiến hành
quá trình ấy .
(u
2
u
1
)
a
= (u
2

= u
đ
hay chỉ có nội động năng , nó là hàm của nhiệt độ u = u (T) .

Câu 13
:Tính biến thiên nội năng của khí lí tởng , khí thực ?
Trả lời :
* Tính biến thiên nội năng của khí lí tởng ;
Gs cho 1 kg khí lí tởng ở nhiệt độ T
1
nhiệt lợng q và giữ cho thể tích v của
nó ko thay đổi , khi đó nhiệt độ của nó thay đổi từ T
1
sang T
2
. Chất khí ko
sinh công mà tất cả nhiệt lợng cấp vào chỉ để thay đổi nhiệt độ từ T
1
đến T
2
nghĩa là thay đổi nội năng u .
q
v
=

u = u
2
u
1
= C

KN : Trong tính toán nhiệt động ngời ta thờng gặp đại lợng u + pv . Nếu
kí hiệu i = u + pv thì i đợc định nghĩa là entanpi .
i(kj / kg) : Là entanpi của hệ co kl 1kg .
I(kj) : Là entanpi của hệ co kl bất kì G kg .
Tính chất :
- Entanpi là hàm trạng thái nên biến thiên của nó chỉ phụ thuộc vào trạng
thái đầu và trạng thái cuối của quá trình chứ ko phụ thuộc vào đk tiến hành
quá trình ấy .
(i
2
i
1
)
a
= (i
2
i
1
)
b
= (i
2
i
1
)
c
=

u
- Entanp phụ thuộc vàp kl của hệ nghĩa là entanp của hệ phức tạp bằng tổng

dT + RdT = (C
v
+ R)dT = C
p
dT


i = i
2
i
1
= C
p
(T
2
T
1
)
Với khí kí tởng entanpi là hàm đơn vị của T nên các công thức trên là
những công thức phổ biến tính biến thiên entanpi cho moih quá trình .

Câu 16
: Thiết lập biểu thức tính công giãn nở của chất khí ?
Trả lời :
Gs có Gkg khí có thể tích V , áp suất p đặt trong môi trờng có áp suất p
,
= -
p tác dụng đều theo mỗi phía . Do t/đ nào đó chất khí tiến hành quá trình
http://www.ebook.edu.vn
10


Theo ĐN tích phân xđ trên đồ thị p-v (đồ thị công ) , công 1 đợc biểu thị
bằng diện tích hình thang phía dới đờng cong quá trình . Do vậy khi t/c
của quá trình thay đổi thì công 1 cũng thay đổi . Nghĩa là công là hàm của
quá trình nhiệt động .
Khi giãn nở : v
2
> v
1
chất khí sinh công dơng , l > 0
Khi nén : v
2
< v
1
chất khí sinh công âm , l < 0

Câu 17
: Thiết lập biểu thức tính công kĩ thuật của chất khí ?
Trả lời :
Để tồn tại đợc với thể tích v trong môi trờng có áp suất p = -p
,
thì chất khí
phải dự trữ 1 nl đẩy w
t
chống lại môi trờng ngoài gọi la thế năng áp suất .
Thế năng áp suất của 1 kg khí : w
t
= pv
Thế năng áp suất của G kg khí : W
t

=

2
1
v
v
pdv
- (p
2
v
2
p
1
v
1
) =

2
1
v
v
pdv
-

22
11
)(
vp
vp
pvd

= -

2
1
p
p
vdp

Công kĩ thuật đợc sử dụng làm tăng ngoại động năng . Biểu diễn công kĩ thuật trên đồ thị p-v

Câu 18
: Viết biểu thức giải thích của định luật nhiệt động học thứ nhất cho
trờng hợp khối khí ko chuyển đông vĩ mô ?
Trả lời :
Gs có 1 kg khí thực , ta cấp cho nó 1 nhiệt lợng VCB dq thì trong trờng
hợp chung nhiệt độ tăng lên dT , chất khí giãn nở dv . Khi nhiệt độ tăng lên
dT thì nội động năng chất khí thay đổi là du
đ
, nội năng thay đổi du
t
, tức là
nội năng tăng lên du . Do giãn nở dv mà chất khí sinh công dl . Theo ĐL bảo
toàn và chuyển hoá nl ta có :
dq =du + dl
Với quá trình hữu hạn :
q =


= di ; q
p
= i
2
i
1

Với quá trình là đoạn nhiệt : dq = 0
dl
k
= i
1
i
2

Vởy công kĩ thuật sinh ra do entanpi giảm xuống và ngợc lại .

Câu 19
: Viết biểu thức giải thích của định luật nhiệt động học thứ nhất cho
trờng hợp khối khí chuyển đông vĩ mô ?
Trả lời :
Gs cho dòng khí c/đ trong ống với lu lợng kl (G kg /s) trong đk liên tục và
ổn định nghĩa là ở mọi thời điểm lu lợng của dòng khí tại mọi tiết diện đều
bằng nhau và bằng lu lợng trung bình tại tiết diện đó

Dòng khí c/đ trong ống
Từ các giả thiết trên ta có :
G =
=
1

+ d

, p + dp , v + dv
Công do chất khí lu động thực hiện đợc gọi là công ku động và đợc xđ
theo công thức sau :
dL
/
= (F + dF )(

+ d

)( p + dp) - pF


Sau khi khai triển quá trình trên và bỏ các VCB bậc 2,3 ta có :
dL
/
= pFd

+ p

dF + F

dp = d(pF

)
F

= Gv nên dL
/

Nếu

>> có thể coi lu động là đoạn nhiệt dq = 0
dq= di + d(
2

/2)
di = - d(
2

/2)
Ngoại động năng tăng lên do entanpi giảm xuống và ngợc lại .

Câu 20
:Phát biểu nội dung nêu ý nghĩa của định luật nhiệt động thứ 2 ?
Trả lời :
- Nội dung :
Giữa nhiệt và công ko có sự biến đổi ngang giá vì công biến thành nhiệt thì
ko cần đk nào và biến đổi hoàn toàn , còn nhiệt biến thành công cần phải có
những đk nhất định chứ ko tuỳ ý đợc .
Định luật 2 ko mâu thuẫn với định luật 1 mà nó bổ xung thêm cho định luật
1 và cũng là cơ sở xây dựng lí thuyết nhiệt động và lý thuyết động cơ nhiệt .
+ Điều kiện biến nhiệt thành công .
+ Mức độ biến nhiệt thành công .
+ Chiều diễn biến của quá trình trong hệ cô lập .
* Y nghĩa : Cùng ĐL I làm cơ sở để xây dựng lí luận nhiệt động học . Nó
cùng ĐL I chỉ ra các quy tắc chế tạo các động cơ nhiệt .

http://www.ebook.edu.vn
14

T
q
T
q
T
TT
=
00
2
2
1
1
==+

i
i
T
q
T
q
T
q
( * )
Trị số
T
q
đợc gọi là nhiệt quy dẫn .


Tổng các chu trình con ta có :
0=

T
dq

* Biểu thức giải tích định luật 2 cho các chu trình ko thuânh nghịch
Theo định lí 3 của Cácnô :

tTNtkTN


<

1 -
01
1
2
1
2
1
2
1
2
<><

i
i
T


0<

T
dq

Vởy tổng quát ta có : 0

T
dq

Dấu = trờng hợp biểu thức định luật 2 cho các chu trình thuận nghịch .
Dấu < trờng hợp biểu thức định luật 2 cho các chu trình ko thuận nghịch .

Câu 23 : Trình bày về Entropi của chất khí ?
*Định nghĩa : Từ biểu thức giải tích định luật 2 cho các chu trình thuận
nghịch :
0=

T
dq
.Theo toán giải tích , tích phân theo đờng cong kín của
biểu thức dới dấu tích phân phải là vi phân của 1 hàm điểm nao đó . Vởy
dq/T là hàm vi phân toàn phần của hàm trạng thái đơn vị nào đó đặt tên là
hàm trạng thái entropi .
Kí hiệu : s (kj/kg
0

~

T
dq

Cho chất công tác tiến hành quá trình thuận nghịch 2b1 khi đó ta có chu
trình ko thuận nghịch 1a2b1 . Do vậy :

0

T
dq
>=><+<+
21
21
21
2
1
2
1211221
00
aa
s
s
s
ssba
T

T
dq
0

Trong thực tế hầu hết các quá trình đều là ko thuận nghịch do đó các quá
trình nhiệt động trong hệ cô lập đều xảy ra theo chiều hớng tăng entropi .
Đây là nội dung chính của ĐL 2 .

Câu 24
: Trình bày khái niệm : dẫn nhiệt , trờng nhiệt độ ko ổn định và ổn
định .
Trả lời :
- Dẫn nhiệt là quá trình trao đổi giữa các vật hay giữa các phần của vật có
nhiệt độ khác nhau . Muốn có quá trình dẫn nhiệt xảy ra thì giữa các vật phải
http://www.ebook.edu.vn
17
có độ chênh lệch nhiệt độ và phải tiếp xúc với nhau . Quá trình dẫn nhiệt có
thể xảy ra đối với chất lỏng , chất khí va chất rắn .
- Tập hợp tất cả những giá trị của các điểm khác nhau trong ko gian khảo sát
tại 1 thời điểm nàop đó gọi là trờng nhiệt độ .
Vì những điểm khác nhau , nhiệt độ sẽ khác nhau ở những thời điểm khác
nhau . Do đó nhiệt độ phụ thuộc vào cả không gian và thời gian .
Tổng quát ta biểu diễn trờng nhiêt độ nh sau :
t = f(x,y,z,

)
Trờng nhiệt độ nh vậy là trờng nhiệt độ ko ổn định ba chiều . Tơng tự
nh vậy ta có trờng nhiệt độ ko ổn định 2 chiều t = f(x,y,z,

) và trờng

những là lớn nhất .
Gradian nhiệt độ đợc ĐN nh sau :
Gradt = lim
0r
n
t
n
t


=


,
0
K/m
Gradian nhiệt độ là 1 đại lợng vectơ có phơng vuông góc với mặt đẳng
nhiệt , chiều dơng là chiều tăng nhiệt độ

Câu 26
: Phát biểu và viết biểu thức định luật Furie về dẫn nhiệt ?
Phát biểu : Mật độ dòng điện là vectơ có phơng trùng với phơng của gradt
, chiều là chiều giảm nhiệt độ trị số bằng -
n
t



, W/m
2

K
- Hệ số dẫn nhiệt phụ thuộc vào bản chất của các chất :


rắn
>

lỏng
>

khí
- Hệ số dẫn nhiệt phụ thuộc vào nhiệt độ . Thông thơng sự phụ thuộc của hệ
số dẫn nhiệt vào nhiệt độ có thể lấy theo quan hệ sau :
)1(
0
bt+
=



Trong đó :
0

là hệ số dẫn nhiệt ở 0
0
C ; hệ số b đợc xđ bằng thực nghiệm có
thể là âm hoặc dơng
- Hệ dẫn nhiệt của kim loại nguyên chất , các chất lỏng( trừ nớc và
glyxerin) giảm khi nhiệt độ tăng.Đối với chất cách nhiệt , các chất khí hầu
nh hệ số dẫn nhiệt tăng khi nhiệt độ tăng .


Trong đó : g là gia tốc trọng trờng ;


là độ chênh lệch nhiệt độ của chất
lỏng giữa các vùng có nhiệt độ khác nhau
C/đ tự nhiên phụ thuộc vào bản chất của chất lỏng hay khí và phụ thuộc vào
độ chênh nhiệt độ . Độ chênh nhiệt độ càng lớn thì độ chênh mật độ càng lớn
nên c/đ tự nhiên càng mạnh .Trao đổi nhiệt đối lu ứng với c/đ tự nhiên gọi
là trao đổi nhiệt đối lu tự nhiên .
+ C/đ cỡng bức là c/đ của chất khí , chất lỏng gây ra bởi ngoại lực nh quạt
, bơm . Trong c/đ cỡng bức bao giờ cũng kèm theo hiện tợng c/đ tự nhiên
vì trong nội bộ chất lỏng hoặc khí luôn có những phàn tử có nhiệt độ khác
nhau . Anh hởng của c/đ tự nhiên đến c/đ cỡng bức là nhỏ nếu cờng độ
c/đ cỡng bức là nhỏ và ngợc lại .Trao đổi nhiệt đối lu tơng ứng với c/đ
cỡng bức gọi lá trao đổi nhiệt đối lu cỡng bức .
+ Chế độ c/đ
C/đ của chất lỏng hay khí có thể là chảy tầng hay rối
C/đ tầng là c/đ mà quỹ đạo các phần tử chất lỏng song song với nhau .
C/đ rối là c/đ mà quỹ đạo của các phần tử chất lỏng ko theo quy luật nào cả .
Chế độ chảy đợc x/đ băbgf tiêu chuẩn Reynol : Re =
v
l


Trong đó :

: Tốc độ c/đ , m/s
l : kích thớc x/đ ,m
v: Độ nhớt động học ,m

- Công thức Newton :
Quá trình trao đổi nhiệt đối lu là 1 quá trình phức tạp , phụ thuộc vào nhiều
yếu tố . Để xđ nhiệt lợng trao đổi giữa bề mặt vách và chất lỏng hay khí ta
dùng công thức Newton :
q =

(t
w
t
f
), W/m
2

Q = q.F = F

(t
w
t
f
) , W
Trong đó :
q,Q : Mật độ dòng nhiệt , dòng nhiệt .
F: Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt
t
w
:Nhiệt độ bề mặt vách
t
f
:Nhiệt độ chất lỏng ở xa bề mặt vách


), kích thớc xác định (l) , hệ số giãn nở thể tích (

) .

Câu 31
: Viết biểu thức tính toán các tiêu chuẩn Raynold(Re) , Grant(Gr) ,
Prant(Pr) và Nũten(Nu) ?
Trả lời :

Câu 33
: Trình bày khái niệm : trao dổi nhiệt bức xạ , tia nhiệt .Có mấy quá
trình biến đổi nl trong trao đổi nhiệt bức xạ ?
Trả lời :
- Trao đổi nhiệt bức xạ là quá trình trao đổi nhiệt đợc thực hiện bằng sóng
điện từ .
- Trong kĩ thuật nhiệt ta chỉ khảo sát những tia mà nhiệt độ thờng gặp
chúng có hiệu quả bức xạ nhiệt cao , các ta này đợc gọi là tia nhiệt .Tia
nhiệt bao gồm tia sáng (

=0,4

0,8

m) và tia hồng ngoại (
)4008,0 m


ữ=

- Quá trình trao đổi nhiệt bằng bức xạ liên quan đến 2 lần chuyển biến nl :

Q
Q
Q
Q
Q
DRA
++

Các tỷ số :
A
Q
Q
A
=
gọi là hệ số hấp thụ
R
Q
Q
R
=
gọi là hệ số phản xạ
D
Q
Q
D
=
gọi là hệ số xuyên qua
Ta có : 1 = A + R + D
Giá trị của A,R,D (thay đổi 0


- Dòng bức xạ : là tổng nl bức xạ phát đi từ diện tích F của bề mặt vật theo
mọi hớng của ko gian bán cầu trong 1 đơn vị thời gian ứng với toàn bộ
chiều dài bớc sóng (

=0

) . Kí hiệu : Q(W)
Nếu bức xạ chỉ tơng ứng với 1 khoảng hẹp của chiều dài bớc sóng từ

đến


d+ thì gọ là bức xạ đơn sắc . Với bức xạ đơn sắc ta có dòng bức xạ đơn
sắc Q

.
- Năng suất bức xạ : là nl bức xạ phát đi từ 1 đơn vị diện tích bề mặt vật theo
mọi hớng của ko gian bán cầu trong 1 đơn vị thời gian ứng với toàn bộ
chiều dài bớc sóng .
Kí hiệu : E = dQ/dF , W/m
2

- Cờng độ bức xạ : là năng suất bức xạ ứng với 1 khoảng hẹp của chiều dài
bớc sóng .
Kí hiệu : I

= dE/d

, W/m
3

h
=
hdmA
EEEE =
, W/m
2Câu 36
: Phát biểu và viết biểu thức của định luật Srêphan-Bonzman về bức
xạ nhiệt ?
Trả lời :
Năng suất bức xạ của vật đen tuyệt đối tỷ lệ bâc 4 với nhiệt độ tuyệt đối
Năng suất bức xạ của vật đen tuyệt đối có thể đợc xđ bằng :
E
0
=
4
0
0
0
TdI


=


, W/m
2


2

C
0
là hằng số bức xạ của vật đen tuyệt đối ; C
0
=5,67 W/m
20
K
4

- Định luật Srêphan- Bonzam đối với vật xám :
E = C






100
T
4
,W/m
2

C : là hệ số bức xạ của vật xám .
Khi so sánh năng suất bức xạ của vật xám với năng suất bức xạ của vật đen
tuyệt đối có cùng nhiệt độ ta có :

=E/E







T

,W/m
2Câu 37
:Phát biểu và viết biểu thức của định luật Kiêchôp về bức xạ nhiệt ?
Trả lời :
Đối vơi những vật xám khác nhau nhng nhiệt độ nh nhau thì tỷ số giữa
năng suất bức xạ và hệ số hấp thụ là nh nhau và bằng năng suất bức xạ của
vật đen tuyệt đối ở cùng nhiệt độ :

0
2
2
1
1
E
A
E
A
E
=== hay


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status