CHỦ ĐỀ ĐỘNG CƠ NHIỆT VÀ MÁY LẠNH. NGUYÊN LÝ II CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC (CÓ LỜI GIẢI)

a) Nguyên tắc cấu tạo và hoạt động:

Động cơ nhiệt là thiết bị biến đổi nhiệt thành công.

Mỗi động cơ nhệt có ba bộ phận cấu thành cơ bản sau:

- Nguồn nóng cung cấp nhiệt lượng cho tác nhân để tăng nhiệt độ.

- Bộ phận phát động trong đó tác nhân giãn nở sinh công.

- Nguồn lạnh để nhận nhiệt lượng do tác nhân để tác nhân giảm nhiệt độ.

b) Hiệu suất của động cơ nhiệt:

Công thức: $\epsilon =\frac{Q_1-Q_2}{Q_1}$ %.

Hiệu suất của động cơ nhiệt bao giờ cũng nhỏ hơn 100% (n < 1).

Muốn nâng cao hiệu suất động cơ nhiệt phải nâng cao nhiệt độ $T_1$ của nguồn nóng và hạ thấp nhiệt độ $T_2$ của nguồn lạnh.

a) Khái niệm: Máy làm lạnh là thiết bị dùng để lấy nhiệt từ một vật này truyền sang vật khác nóng hơn nhờ nhận công từ các vật ngoài.

b) Hiệu năng của máy lạnh: căn cứ vào mục đích sử dụng của máy lạnh thì một máy lạnh càng tốt nếu với cùng một công tiêu thụ A nó lấy được càng nhiều nhiệt lượng $Q_2$ từ nguồn lạnh. Hiệu năng của máy lạnh bằng tỉ số giữa $Q_2$ và A:

Có nhiều cách phát biểu nguyên lí thứ hai của nhiệt động lực học, sau đây là hai cáh phát biểu thường dùng:

* Cách phát biểu của Clau-di-út: nhiệt không thể tự nó truyền từ một vật sang vật nóng hơn.

* Cách phát biểu của Các-nô: không thể chế tạo được động cơ vĩnh cửu loại hai (hoặc động cơ nhiệt không thể biến đổi toàn bộ nhiệt lượng nhận được thành công cơ học).

Ta gọi chung động cơ nhiệt và máy lạnh là máy nhiệt. Gọi $T_1$ và $T_2$ là nhiệt độ của nguồn nóng và nguồn lạnh.

Các-nô đã chứng minh được hiệu suất cực đại: ${\epsilon }_{max}=\frac{T_1-T_2}{T_1}$ .

Muốn nâng cao hiệu suất động cơ nhiệt phải nâng cao nhiệt độ $T_1$ của nguồn nóng và hạ thấp nhiệt độ $T_2$ của nguồn lạnh.

Chú ý: Hiệu năng cực đại của máy lạnh: ${\epsilon }_{max}=\frac{T_2}{T_1-T_2}$.