Môi chất công tác (MCCT) là chất có vai trò trung gian trong các quá trình biến đổi năng lượng trong các thiết bị nhiệt. MCCT có thể ở trạng thái khí, lỏng hoặc rắn. Thiết bị nhiệt thông dụng thường sử dụng MCCT ở trạng thái khí vì chất khí có khả năng thay đổi thể tích rất lớn nên có khả năng thực hiện công lớn. Chất khí trong tự nhiên là khí thực, chúng được tạo nên từ các phân tử, mỗi phân tử chất khí đều có kích thước và khối lượng nhất định, đồng thời. | 13 Chương 2 MÔI CHẤT CÔNG TÁC . KHÍ LÝ TƯỞNG . ĐẶT VẤN ĐỀ Môi chất công tác MCCT là chất có vai trò trung gian trong các quá trình biến đổi năng lượng trong các thiết bị nhiệt. MCCT có thể ở trạng thái khí lỏng hoặc rắn. Thiết bị nhiệt thông dụng thường sử dụng MCCT ở trạng thái khí vì chất khí có khả năng thay đổi thể tích rất lớn nên có khả năng thực hiện công lớn. Chất khí trong tự nhiên là khí thực chúng được tạo nên từ các phân tử mỗi phân tử chất khí đều có kích thước và khối lượng nhất định đồng thời chúng tương tác với nhau. Để đơn giản cho việc nghiên cứu người ta đưa ra khái niệm khí lý tưởng. Khí lý tưởng - chất khí được cấu thành từ các phân tử nhưng thể tích của bản thân các phân tử bằng không và không có lực tương tác giữa các phân tử. Trong thực tế khi tính toán nhiệt động học với các chất khí như oxy O2 hydro H2 nitơ N2 không khí . ở điều kiện áp suất và nhiệt độ không quá lớn có thể xem chúng như là khí lý tưởng. . PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI Phương trình trạng thái - phương trình biểu diễn mối quan hệ giữa các thông số trạng thái. f T p v . 0 . PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÝ TƯỞNG Từ và ta có p a . n . k . T Đối với khí lý tưởng a 1 N-Nl Số phân tử trong một đơn vị the tích n v v V V r trong đó V - thể tích của chất khí m3 N - số phân tử có trong thể tích V N - số phân tử có trong 1 kmol chất khí V - thể tích của 1 kmol chất khí m3 kmol . Thế a và n vào Nu p K-K. k. T V r Assoc. Prof. Nguyễn Văn Nhận - Engineering Thermodynamics 2007 14 - p V N k T Theo Avogadro 1 kmol của bất kỳ chất khí nào đều có số phân tử N 6 26 . Hằng số phổ biến của chất khí R k. N 1 3805. 10 - 0228. 10 26 8314 J kmol. deg R Hằng số của chất khí R Phương trình trạng thái của khí lý tưởng p. v R. T p. V m. R. T p V M. R T trong đó m - khối lượng chất khí kg M - lượng chất khí tính bằng kmol kmol V - thể tích của chất khí m3 v - thể tích riêng m3 kg R 8314 J -hằng
