Wikipedia

Khác biệt giữa bản sửa đổi của “Quá trình đoạn nhiệt”

Duyệt lịch sử tương tác
← Thay đổi trướcThay đổi sau →
Nội dung được xóa Nội dung được thêm vào
Trực quanMã wiki
AlphamaEditor, thêm thể loại, Executed time: 00:00:09.4675415 using AWB
Dòng 1:
{{Nhiệt động lực học|expanded=hệ thống}}
Trong [[Nhiệt động lực học]], '''quá trình đoạn nhiệt''' là quá trình xảy ra mà không có sự trao đổi nhiệt hay vật chất giữa hệ và môi trường ngoài.Trong một quá trình đoạn nhiệt, năng lượng được trao đổi chỉ là công.<ref name="Carathéodory">{{cite journal|authorlink=Constantin Carathéodory|last=Carathéodory |first=C. |date=1909 |title=Untersuchungen über die Grundlagen der Thermodynamik |journal=Mathematische Annalen |volume=67 |pages=355–386 |doi=10.1007/BF01450409}}. A translation may be found [http://neo-classical-physics.info/uploads/3/0/6/5/3065888/caratheodory_-_thermodynamics.pdf here]. Also a mostly reliable [https://books.google.com/books?id=xwBRAAAAMAAJ&q=Investigation+into+the+foundations translation is to be found] in {{citechú bookthích sách|last=Kestin |first=J. |date=1976 |title=The Second Law of Thermodynamics |publisher=Dowden, Hutchinson & Ross |location=Stroudsburg, PA |ISBN=}}</ref><ref name="Bailyn 21">{{citechú thích booksách|last=Bailyn |first=M. |date=1994 |title=A Survey of Thermodynamics |publisher=American Institute of Physics Press |location=New York, NY|ISBN=0-88318-797-3 |page=21}}</ref> Quá trình đoạn nhiệt cung cấp một cơ sở khái niệm khắt khe cho lý thuyết được sử dụng để giải thích luật đầu tiên của nhiệt động lực học, và do đó nó là một khái niệm quan trọng trong nhiệt động lực học.
 
Một số quá trình hóa học và vật lý xảy ra quá nhanh đến mức chúng có thể được mô tả thuận tiện bằng thuật ngữ "xấp xỉ đoạn nhiệt", có nghĩa là không có đủ thời gian để chuyển năng lượng làm nhiệt đến hoặc đi từ hệ thống.<ref name="Bailyn 53">Bailyn, M. (1994), pp. 52–53.</ref>
Dòng 6:
Ví dụ, [[nhiệt độ ngọn lửa đoạn nhiệt]] là một ý tưởng sử dụng "xấp xỉ nhiệt" để cung cấp một phép tính giới hạn trên của nhiệt độ tạo ra bởi sự đốt cháy của nhiên liệu. Nhiệt độ ngọn lửa đoạn nhiệt là nhiệt độ có thể đạt được một bởi ngọn lửa nếu quá trình đốt cháy diễn ra mà không mất nhiệt đối với môi trường xung quanh.
==Mô tả ==
Một quá trình không liên quan đến việc chuyển nhiệt hoặc vật chất vào hoặc ra khỏi hệ thống, do đó Q = 0, được gọi là quá trình đoạn nhiệt, và một hệ thống như vậy được cho là bị cô lập về đoạn nhiệt.<ref>{{citechú bookthích sách|authorlink=László Tisza|last=Tisza |first=L. |date=1966 |title=Generalized Thermodynamics |publisher=MIT Press |location=Cambridge, MA |quote=(adiabatic partitions inhibit the transfer of heat and mass) |page=48}}</ref><ref>Münster, A. (1970), p. 48: "mass is an adiabatically inhibited variable."</ref> Giả định rằng một quá trình đoạn nhiệt là một giả định đơn giản hóa được thực hiện. Ví dụ, nén khí trong một xi-lanh của động cơ được cho là xảy ra quá nhanh đến mức quy trình thời gian của quá trình nén, ít năng lượng của hệ thống có thể được chuyển ra như là nhiệt đến môi trường xung quanh. Mặc dù các xi-lanh không được cách nhiệt và có tính dẫn điện cao, quá trình này được lý tưởng hóa để tạo ra sự dễ bay hơi. Điều tương tự có thể được nói là đúng đối với quá trình mở rộng của hệ thống như vậy.
 
Giả định rằng việc cô lập đoạn nhiệt một hệ thống là việc hữu ích, và chúng thường được kết hợp với nhau để tính toán diễn biến có thể của hệ. Những giả định như vậy là lý tưởng hoá. Hành vi của các máy móc thực tế lệch đi khỏi những lý tưởng hóa này, nhưng giả định về hành vi "tuyệt vời" như vật của hệ cung cấp ước lượng hữu ích đầu tiên về cách thế giới thực hoạt động. Theo [[Pierre-Simon Laplace|Laplace]], khi âm thanh di chuyển trong một chất khí, không có nhiệt bị mất đi và sự truyền âm thanh là đoạn nhiệt. Với một quá trình đoạn nhiệt như vậy, [[mô đun đàn hồi]] (suất [[Young]]) có thể diễn tả là {{math|''E'' {{=}} ''γP''}}, với {{math|''γ''}} là [[Tỷ lệ nhiệt dung|tỷ lệ tỷ nhiệt]] tại một áp suất không đổi và thể tích không đổi ({{math|''γ'' {{=}} {{sfrac|''C<sub>p</sub>''|''C<sub>v</sub>''}}}}) và {{math|''P''}} là áp suất của chất khí.
Dòng 23:
Sự truyền năng lượng dưới dạng nhiệt vào một hệ bị cô lập đoạn nhiệt có thể tưởng tượng là hai loại tột cùng lý tưởng hóa. Trong một loại như vậy one such kind, không có entropy được tạo ra trong hệ (không ma sát, phân tán nhớt, v.v), và công chỉ là công áp suất-thể tích (diễn tả bởi {{math|''P'' d''V''}}). Trong tự nhiên, loại lý tưởng này chỉ xảy ra xấp xỉm bởi vì nó tần một quá trình chậm vô hạn và không có nguồn phân tán.
 
Loại thứ hai là công tột cùng dưới dạng công đẳng tích ({{math|d''V'' {{=}} 0}}), trong đó năng lượng được thêm vào dưới dạng công chỉ qua ma sát hoặc phân tán nhớt trong hệ. Một máy khuấy truyền năng lượng đến một chất lưu nhớt của một hệ bị cô lập đoạn nhiệt với tường cứng, không có thay đổi pha, sẽ làm tăng nhiệt độ của chất lưu, nhưng công này không phục hồi được. Công đẳng tích không thuận nghịch.<ref>{{citechú bookthích sách|last=Münster |first=A. |date=1970 |title=Nhiệt động lực học cổ điển |publisher=Wiley–Interscience |location=London |ISBN=0-471-62430-6 |page=45|ngôn ngữ=tiếng Anh}}</ref> Định luật hai nhiệt động lực học quan sát rằng một quá trình tự nhiên của sự truyền nhiệt dưới dạng công, luôn bao gồm ít nhất công đẳng tích và tường có cả hai loại công tột cùng. Mỗi quá trình tự nhiên, kể cả đoạn nhiệt hay không, đều không thuận nghịch, với {{math|Δ''S'' > 0}}, vì ma sát hoặc độ nhớt luôn tồn tại tới một mức độ nào đó.
 
==Làm nóng và làm lạnh đoạn nhiệt==
Dòng 36:
Làm lạnh đoạn nhiệt không cần phải liên quan đến một chất lưu. Một kỹ thuật được sử dụng để đạt được nhiệt độ rất thấp (hàng nghìn và thậm chí hàng triệu độ trên nhiệt độ không tuyệt đối) qua [[Hiệu ứng từ nhiệt|sự khử từ đoạn nhiệt]], nơi có thay đổi trong [[từ trường]] lên một vật liệu từ được sử dụng để tạo ra làm lạnh đoạn nhiệt. Ngoài ra, thành phần của [[Mở rộng metric của không gian|vũ trụ giãn nở]] có thể được diễn tả (đến bậc đầu tiên) là một chất lưu làm lạn đoạn nhiệt. (xem [[cái chết nhiệt của vũ trụ]].)
 
Macma gia tăng cũng trải qua làm lạnh đoạn nhiệt trước khi phun trào, đặc biệt quan trọng trong trường hợp macma tăng nhanh từ độ sâu lớn như [[kimberlite]].<ref name="Kavanagh">{{cite journal|last=Kavanagh|first=J. L.|last2=Sparks |first2=R. S. J.|year=2009|title=Temperature changes in ascending kimberlite magmas|journal=Earth and Planetary Science Letters|publisher=[[Elsevier]]|volume=286|issue=3–4|pages=404–413|doi=10.1016/j.epsl.2009.07.011|url=http://monash.academia.edu/JanineKavanagh/Papers/114092/Temperature_changes_in_ascending_kimberlite_magma|accessdate=ngày 18 Februarytháng 2 năm 2012|bibcode = 2009E&PSL.286..404K }}</ref>
 
Thay đổi nhiệt độ như vật có thể được định lượng bằng cách sử dụng [[phương trình trạng thái khí lý tưởng]], hoặc [[Thủy tĩnh học|phương trình thủy tĩnh]] đối với các quá trình khí quyển.
Dòng 45:
{{main article|Quá trình đoạn nhiệt thuận nghịch}}
 
[[ImageHình:Adiabatic.svg|thumb|341px|Đối với một chất đơn giản, trong quá trình đoạn nhiệt mà thể tích tăng lên, the [[nội năng]] của chất làm việc phải giảm]]
Công thức toán học cho một [[khí lý tưởng]] trải qua một có trình đoạn nhiệt thuận nghịch (không tạo ra entropy) có thể diễn tả bằng phương trình [[quá trình đa hướng]]<ref name="Bailyn 53"/>
: <math> P V^{n} = </math> hằng số<math> \qquad </math>
Dòng 241:
Sơ đồ sau đây là sơ đồ P-V với sự chồng chất của những đường đoạn nhiệt và đẳng nhiệt:
 
[[ImageHình:Entropyandtemp.PNG]]
 
Đường đẳng nhiệt là đường đỏ và đường đoạn nhiệt là đường đen.
Dòng 293:
| year = 1949
| page = 122
}}</ref> thuật ngữ này được [[William John Macquorn Rankine|Rankine]] giới thiệu.<ref name="Rankine 1866">[[William John Macquorn Rankine|Rankine, W.J.McQ.]] (1866). On the theory of explosive gas engines, ''The Engineer'', Julyngày 27, tháng 7 năm 1866; at page 467 of the reprint in ''[https://archive.org/details/miscellaneoussci00rank Miscellaneous Scientific Papers]'', edited by W.J. Millar, 1881, Charles Griffin, London.</ref>
 
Nguồn gốc từ nguyên ở đây diễn tả [[Nhiệt|sự truyền năng lượng bằng nhiệt]] và truyền vật chất qua ''tường'' không thể xảy ra.
Dòng 317:
[[Thể loại:Vật lý học]]
[[Thể loại:Nhiệt động lực học khí quyển]]
[[Thể loại:Quá trình nhiệt động lực học]]
Lấy từ “https://vi.wikipedia.org/wiki/Quá_trình_đoạn_nhiệt”