PHẦN 1. NHIỆT ĐỘNG KỸ THUẬT
CHƯƠNG 1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VÀ CÁC ĐỊNH NGHĨA
1.1. Năng lượng - Nhiệt - Công
1.1.1. Năng lượng
Năng lượng là thể hiện khác nhau của chuyển động vật chất, nó là mức độ truyền động và dự trữ truyền động của vật chất nói chung.
Năng lượng gồm ngoại năng và nội năng. Ngoại năng là năng lượng chuyển động vĩ mô của vật thể và thế năng của nó trong các trường vật lí (trọng lực, từ trường, điện trường, thế năng áp suất môi trường bên ngoài v.v...). Nội năng là năng lượng chuyển động hoặc thế năng tương tác của các phân tử, nguyên tử, hạt nhận v.v..
Có nhiều dạng năng lượng khác nhau liên quan đến chuyển động của các dạng khác nhau của vật chất: hoá năng, cơ năng, điện năng, năng lượng hạt nhân. Các dạng năng lượng có thể chuyển hoá cho nhau theo những quan hệ định lượng nhất định. Trừ nhiệt năng (do bản chất tự nhiên của nó là vi mô hỗn độn, không trật tự), các dạng năng lượng khác, trong điều kiện lí tưởng đều có thể chuyển thành công cơ được hoàn toàn. Nhiệt năng không thể chuyển toàn bộ thành các dạng năng lượng khác.
Mọi vật đều có năng lượng, ở mỗi trạng thái đều có mức năng lượng xác định. Khi các vật tương tác nhau bao giờ cũng có sự trao đổi năng lượng làm cho trạng thái của vật thay đổi dẫn đến mức năng lượng và dạng năng lượng thay đổi. Quá trình trao đổi năng lượng giữa các vật (hiểu một cách chung nhất) được tiến hành bằng 2 cách:
- Trao đổi nhiệt cho nhau
- Thực hiện công (tức trao đổi năng lượng không phải ở dạng nhiệt)
1.1.2. Sự truyền nhiệt
Nếu để hai vật có nhiệt độ khác nhau tiếp xúc với nhau thì tại chỗ tiếp xúc, các phân tử nguyên tử do chuyển động nhiệt (tịnh tiến hoặc ở dao động của các nguyên tử phân tử quanh vị trí cân bằng) với tốc độ khác nhau, va đập và trao đổi động năng cho nhau. Phần tử có động năng cao hơn sẽ truyền năng lượng cho phần tử có động năng thấp hơn và động năng của nó giảm đi, kết quả vật có nhiệt độ cao hơn sẽ truyền năng lượng cho vật có nhiệt độ thấp hơn (Sau này ta sẽ thấy nhiệt độ liên quan trực tiếp với động năng chuyển động tịnh tiến của phân tử), vật cho năng lượng thì năng lượng của nó giảm, còn năng lượng của vật kia tăng. Kiểu truyền năng lượng này được tiến hành ở chỗ tiếp xúc (trừ truyền nhiệt bằng bức xạ), ở phạm vi phân tử nguyên tử và hỗn đỗn (không nên nói “không nhìn thấy được” vì: dòng điện tích, điện từ trường cũng có khả năng sinh công) nên gọi là phương thức truyền năng lượng vi mô không trật tự hoặc sự truyền nhiệt. Lượng năng lượng được truyền bằng cách này gọi là nhiệt lượng hay gọi tắt là nhiệt.
Vậy nhiệt là lượng năng lượng được truyền đi bằng phương pháp vi mô không trật tự.
Ký hiệu:
q(kJ/kg)- nhiệt một kg vật thể nhận vào hoặc nhả được gọi là nhiệt lượng riêng.
Q(kJ)- nhiệt nhận vào hoặc nhả ra bởi một vật có khối lượng bất kỳ G(kg) dễ tiêu tán.?
