Bài 7. Sai số của phép đo các đại lượng vật lí

NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA
NGUYÊN LÝ II NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
Bài 60
Sadi Carnot
1796-1832
kỹ sư và nhà vật lý người Pháp
ĐỘNG CƠ NHIỆT VÀ MÁY LẠNH
Nicolas Léonard Sadi Carnot (1796-1832), là một nhà vật lý người Pháp. Trong tác phẩm năm 1824 Những nhận xét về động năng của sự cháy và các loại máy móc dựa trên năng lượng này, ông đã lần đầu tiên đưa ra lý thuyết thành công về nhiệt năng, ngày nay được gọi là Chu kì Carnot, nhờ đó đặt nền tảng cho định luật thứ hai về nhiệt động lực học. Ông thường được xem như là "cha đẻ của nhiệt động học", người đưa ra các khái niệm Hiệu suất Carnot, Định lý Carnot, động cơ nhiệt Carnot, và các lĩnh vực khác. Ông thường được gọi bằng tên Sadi Carnot.
Động cơ nhiệt là thiết bị biến đổi nhiệt lượng sang công..
1. Động cơ nhiệt
a) Nguyên tắc hoạt động của động cơ nhiệt:
Một ví dụ đơn giản:
Để nâng một vật nặng M từ vị trí 1 lên vị trí 2 ta dùng một động cơ nhiệt được thiết kế và vận hành như sau:
vị trí 1
vị trí 2
Đến đây khí đã thực hiện được một chu trình.
a) Nguyên tắc hoạt động của động cơ nhiệt:
Mỗi động cơ nhiệt bao giờ cũng có 3 bộ phận chính:




* Nguồn nóng
* Nguồn lạnh
* Tác nhân
a) Nguyên tắc hoạt động của động cơ nhiệt:
Tác nhân nhận nhiệt lượng Q1 từ nguồn nóng biến một phần thành công A và toả phần nhiệt lượng còn lại Q2 cho nguồn lạnh.
b) Hiệu suất của động cơ nhiệt:
mà A = Q1 - Q2 . Do đó:
Hiệu suất của các động cơ nhiệt thực tế nằm trong khoảng 25% - 45%
Hiệu suất H của động cơ nhiệt được tính bằng công thức:
a) Nguyên tắc hoạt động của máy lạnh:
Máy lạnh là một thiết bị dùng để lấy nhiệt từ một vật này truyền sang vật khác nóng hơn nhờ nhận công từ các vật ngoài.
2. Máy lạnh
Vật cung cấp nhiệt là nguồn lạnh, vật nhận nhiệt là nguồn nóng và tác nhân nhận công từ ngoài.
Sơ đồ cấu tạo của một loại tủ lạnh gia đình:
Buồng bay hơi
Dàn ngưng
(Dàn nóng)
Van dãn
Dàn bay hơi
(Dàn lạnh)
Máy bơm
Động cơ điện
Q2
A
Q1
Nguồn nóng
Nguồn lạnh
Q1
Q2
A
Van dãn
Nguyên tắc hoạt động của một tủ lạnh
Môi thể lỏng
Môi thể hơi
Máy nén
Dàn nóng
Dàn lạnh
Hiệu năng của máy lạnh  (epxilon) được xác định bằng tỷ số giữa Q2 và A:




b) Hiệu năng của máy lạnh:
Hiệu năng của máy lạnh thường có giá trị lớn hơn 1
vì Q1 = Q2 + A nên:
Ví dụ:
Quá trình truyền nhiệt: nhiệt truyền từ vật nóng sang vật lạnh hơn, chiều ngược lại không tự xảy ra.

Cơ năng có thể tự động chuyển hoá toàn bộ sang nội năng: như thả rơi một hòn đá vào chậu nước, cơ năng tự động chuyển hoá toàn bộ sang nội năng của nước và vật; còn chiều ngược lại cũng không tự xảy ra.
3. Nguyên lý II nhiệt động lực học:
Phát biểu:

Nhiệt không tự nó truyền từ một vật sang vật khác nóng hơn.
Không thể thực hiện được động cơ vĩnh cửu loại hai.
(hay nói cách khác: động cơ nhiệt không thể biến đổi toàn bộ nhiệt lượng nhận được thành ra công.)
(Công thức này diễn tả định lý Các-nô)
b) Hiệu năng cực đại max của máy lạnh:
a) Hiệu suất cực đại Hmax của động cơ nhiệt:
4. Hiệu suất cực đại của máy nhiệt: