PHẦN I
MỞ ĐẦU
I-LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Xã hội ngày càng phát triển, mức sống người dân ngày càng nâng cao, nhu
cầu về tiện nghi tăng lên không ngừng. Điều này đòi hỏi các thiết bị, máy móc
phải tăng lên không ngừng về số lượng, chất lượng, mẫu mã. Để đáp ứng nhu cầu
đó, các nhà sản xuất đặt vấn đề với các nhà khoa học phải nghiên cứu tìm ra mọi
biện pháp thích hợp nhằm nâng cao năng suất, cải thiện mẫu mã, giảm giá thành
sản phẩm, nâng cao khả năng cạnh tranh giữa các đơn vị sản xuất-máy nhiệt là
một bộ phận không thể thiếu trong các thiết bị trên.
Máy nhiệt chia thành hai nhóm: động cơ nhiệt và máy lạnh, động cơ nhiệt
bao gồm động cơ đốt trong (ĐCĐT) và tuabin khí (hơi). ĐCĐT được sử dụng để
làm động cơ của ô tô, xe lửa, máy kéo, xe tăng,….Tuabin khí (hơi) được sử dụng
để làm động cơ cho máy bay, tên lửa, máy phát điện,…. Máy lạnh bao gồm máy
làm lạnh và bơm nhiệt. Máy làm lạnh được ứng dụng trong công nghiệp điều chế
các sản phẩm hóa học, trong y tế, trong bảo quản các thực phẩm tươi sống (xây
dựng và phát triển mạng lưới các trạm lạnh ở nước ta sẽ có tác dụng điều hòa
thực phẩm trong năm và nâng cao chất lượng và số lượng rau quả xuất khẩu)
….Bơm nhiệt sử dụng để sấy khô phim ảnh, sấy khô nông-lâm sản, bảo quản các
thực phẩm khô ( đảm bảo chế độ nhiệt ẩm trong các nhà máy dệt, may, nhuộm,
in, chế tạo dụng cụ quang học, dụng cụ đo lường,… sẽ nâng cao chất lượng sản
phẩm, giảm số lượng phế phẩm )…. Máy làm lạnh và bơm nhiệt có thể được chế
tạo riêng lẽ, nhưng cũng có thể kết hợp thành máy điều hòa nhiệt độ hai chiều, nó
có thể làm cho nhiệt độ trong phòng thấp hơn hoặc cao hơn nhiệt độ môi trường
ngoài và duy trì nhiệt độ ấy trong khoảng thời gian tùy ý. Do đó, máy điều hòa
nhiệt độ hai chiều được ứng dụng cho các nước nhiệt đới lẫn các nước ôn đới,
hàn đới; được ứng dụng trong mùa hè lẫn mùa đông. Nó được sử dụng ở phòng
ngủ nhằm phục hồi nhanh chóng sức khỏe con người sau giờ làm việc, giảm chi
phí y tế, nâng cao tuổi thọ; sử dụng ở công sở để tăng khả năng làm việc của con
người ( khoa học đã chứng tỏ rằng cứ nhiệt độ trong nhà máy tăng lên 1 độ thì
năng suất lao động của công nhân bị giảm 1- 2,5% ); sử dụng trên các phương

tranh thủ ý kiến đóng góp của các thầy cô và các bạn sinh viên.
IV- CẤU TRÚC ĐỀ TÀI
Gồm ba phần:
Phần I: Mở đầu.
Phần II: Nội dung.
Chương I: Cơ sở lý thuyết.
Chương II: Một số bài toán cơ bản và thực tế về máy nhiệt.
Phần III: Kết luận.
V- GIỚI HẠN ĐỀ TÀI
Do thời gian và năng lực có hạn nên tôi không đi sâu vào cơ chế hoạt động vi
mô của từng loại máy nhiệt mà chỉ tìm hiểu về nguyên lý hoạt động và tính toán
hệ số chuyển hóa năng lượng trong chu trình lý thuyết của một số loại máy nhiệt
sử dụng môi chất khí lý tưởng, đồng thời phân loại một số dạng toán thường gặp.
Trong khi nghiên cứu đề này, tôi đã được sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy
Nguyễn Văn Lễ, sự chỉ bảo của thầy cô trong khoa và sự giúp đỡ của các bạn
sinh viên cùng lớp. Tôi xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Văn Lễ, các thầy cô
khoa Lý-KTCN và các bạn sinh viên lớp Sư Phạm Lý K27.
Tuy nhiên, do mới làm quen với phương pháp nghiên cứu khoa học và khả
năng còn hạn chế nên không tránh khỏi sai sót trong khóa luận. Tôi rất mong đón
nhận những ý kiến đóng góp quý báu của các thầy cô và các bạn.
Quy Nhơn, tháng 5 năm 2008
Sinh viên thực hiện

Hà Minh Trọng
2
PHẦN II
NỘI DUNG
Chương I CƠ SỞ LÝ THUYẾT
A-SƠ LƯỢC VỀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN MÁY NHIỆT
1. Động cơ nhiệt

(bài 9→ bài 14)
B-BÀI TOÁN THỰC TẾ
3
I-BÀI TOÁN VỀ ĐỘNG CƠ NHIỆT
(bài 1 → bài 7)
II-BÀI TOÁN VỀ MÁY LẠNH VÀ BƠM NHIỆT
(bài 8)
III-BÀI TOÁN VẬN DỤNG
(bài 9 → bài 20)

Trên đây, tôi đã trình bày tóm lược về nội dung khóa luận. Sau đây, tôi xin
trình bày cụ thể hai bài thuộc phần bài toán cơ bản (bài 1 và bài 3), một bài thuộc
phần bài toán thực tế (bài 7).
Bài 1:
4
Một lượng khí lý tưởng đơn nguyên tử ở trạng thái
1 1
1( , )P V
. Khí dãn nở thuận
nghịch đến trạng thái
2 2
2( , )P V
theo quá trình mà áp suất phụ thuộc tuyến tính vào
thể tích. Xác định nhiệt lượng mà khí nhận vào, tỏa ra trong quá trình này.
Hướng giải:
Phương trình đường thẳng 12 qua điểm
1 1
1( , )P V
và điểm
2 2

2
1
(2)
12 1 2 2 1
(1)
1
2
V
V
A PdV aV b dV P P V V
= = + = + −
∫ ∫
(4.a)

12 2 1 2 2 1 1
3
( ) ( )
2 2
i
U R T T PV PV
ν
∆ = − = −
(4.b)
( ) ( )
12 1 2 2 1 2 2 1 1
1 3
( )
2 2
Q P P V V PV PV
→ = + − + −

 

= = +


Do quá trình vô cùng bé này cũng như quá trình 1-2 là quá trình dãn nên
0dV
>
. Do đó, nếu
0Q
δ
<
thì khí sẽ tỏa nhiệt, nếu
0Q
δ
>
thì khí sẽ nhận
nhiệt.
3
2
0
2 1
Q b i
V V
dV a i
δ
+
= ↔ = = − ×
+


2
1
( )
PV
P aV b T aV bV
R R
ν ν
= + → = = +1
(2 )dT aV b dV
R
ν
→ = +

(6)
(7)
(8)