Luận Văn đề tài nhiệt động lực học cho các quá trình bất thuận nghịch

Đề tài: ĐỀ TÀI NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC CHO CÁC QUÁ TRÌNH BẤT THUẬN NGHỊCH



MỤC LỤC​

LỜI CẢM ƠN

PHẦN I: MỞ ĐẦU.1

1.Lý do chọn đề tài .3

2.Giới hạn của đề tài . . 3

3. Giả thuyết của đề tài . 3

4.Phương pháp nghiên cứu . . 3

5.Các bước thực hiện đề tài . 4

PHẦN II: NỘI DUNG5

Chương 1: NHỮNG KHÁI NIỆM MỞ ĐẦU5

1.1. Hệ nhiệt động và các thông số nhiệt động. Cân bằng nhiệt động 5

1.2. Quá trình cân bằng và quá trình không cân bằng 5

1.2.1. Quá trình: 5

1.2.2. Quá trình cân bằng và quá trình không cân bằng . 5

1.3. Quá trình thuận nghịch và quá trình bất thuận nghịch.7

1.3.1. Quá trình thuận nghịch 7

1.3.1.1. Định nghĩa .7

1.3.1.2. Ví dụ7

1.3.2. Quá trình bất thuận nghịch 8

1.3.2.1. Định nghĩa .8

1.3.2.2. Ví dụ8

1.4. Một số quá trình bất thuận nghịch 9

1.4.1. Quá trình chuyển hóa từ cơ năng sang nội năng. 9

1.4.2. Quá trình dãn nở khí vào chân không 9

1.4.3. Quá trình truyền nhiệt . 9

1.4.4. Quá trình khuếch tán. 10

1.5. Ý nghĩa xác suất của những quá trình bất thuận nghịch: . 10

1.6. Sự quan trọng của các quá trình thuận nghịch (quá trình cân bằng) 12

1.7. Ý nghĩa của việc nghiên cứu các quá trình thuận nghịch và bất thuận nghịch . 13

Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC CHO QUÁ TRÌNH BẤT THUẬN NGHỊCH 14

2.1. Các tiên đề cơ bản của nhiệt động lực học 14

2.1.1. Tiên đề thứ nhất của nhiệt động lực học 14

2.1.2. Tiên đề thứ hai của nhiệt động lực học 14

2.1.3. Tiên đề thứ ba của nhiệt động lực học . 14

2.2. Phương trình cơ bản của nhiệt động lực học. 14

2.3. Phương pháp thế nhiệt động lực học 14

2.4. Các hệ thức mô tả các quá trình bất thuận nghịch. 15

2.5. Các phương pháp nhiệt động của các quá rình bất thuận nghịch . 16

2.5.1. Phương pháp của Thomson . 16

2.5.2. Phương pháp các lực tổng quát Onsager 16

2.5.2.1. Luận điểm thứ nhất 17

2.5.2.2. Luận điểm thứ hai (luận điểm cơ bản, tiên đề của lý thuyết Onsager) . 17

2.5.3. Phương pháp Prigorine 17

2.6. Nguyên lý thuận nghịch vi mô . 17

2.6.1. Tính thuận nghịch của các phương trình cơ học theo thời gian 17

2.6.2. Cơ họ thống kê và tính thuận nghịch theo thời gian. 18

2.6.3. Nguyên lý thuận nghịch vi mô 18

Chương 3: CÁC LUẬN ĐIỂM CƠ BẢN CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC CHO CÁC QUÁ TRÌNH BẤT THUẬN NGHỊCH 19

3.1. Các phương trình cơ bản của nhiệt động lực học bất thuận nghịch tuyến tính. 19

3.1.1. Khái quát hóa nhiệt động lực học cổ điển 19 Luận văn tốt nghiệp

3.1.2. Định luật tuyến tính 20

3.1.3. Quan hệ tương hỗ Onsager 20

3.2. Phương trình tổng kê và các định luật bảo toàn 20

3.3. Nguyên lý Curie. 21

3.4. Các nguyên tắc biến phân của nhiệt động lực học cho các quá trình bất thuận nghịch. 21

3.4.1. Nguyên tắc biến phân Onsager 21

3.4.2. Nguyên tắc sinh entropi cực tiểu của Prigorine 22

3.5. Chu trình Cácnô và định lý Cácnô 23

3.5.1. Chu trình Cácnô thuận nghịch. 23

3.5.2. Chu trình Cácnô bất thuận nghịch . 25

3.5.3. Định lý Cácnô. 25

3.5.3.1. Nội dung của định lý Cácnô . 25

3.5.3.2. Chứng minh định lý. 25

3.5.3.3. Nhận xét 26

3.6. Entropi. 27

3.6.1. Tích phân Claudiut:. 27

3.6.2. Khái niệm entropi: 27

3.6.3. Tích phân Claudiut đối với chu trình bất thuận nghịch 28

3.6.4. Biến thiên entropi đối với quá trình không thuận nghịch . 29

3.6.5. Định luật tăng entropi . 29

3.6.5.1. Định luật tăng entropi tổng quát . 29

3.6.5.2. Sự tăng entropi trong các quá trình bất thuận nghịch 30

3.6.6. Ý nghĩa vật lý của entropi . 32

3.7. Lý thuyết thăng giáng 33

3.7.1. Định nghĩa thăng giáng . 33

3.7.2. Phân bố Gauss 33

3.7.3. Thăng giáng của các đại lượng nhiệt động cơ bản . 36

3.7.4. Tương quan của các thăng giáng . 39

3.7.4.1. Tương quan của các thăng giáng theo không gian. 39

3.7.4.2. Tương quan của các thăng giáng theo thời gian 40

3.7.5. Tính đối xứng của các hệ số động học – Hệ thức Onsager . 43

3.7.6. Hàm tiêu tán . 44

Chương 4:ỨNG DỤNG 46

4.1. Sự dẫn nhiệt trong vật rắn: . 46

4.2. Các hiệu ứng nhiệt – điện. 48

4.2.1. Hiệu ứng Seebeck . 53

4.2.2. Hiệu ứng Peltier 53

4.2.3. Hiệu ứng Thomson . 54

4.2.4. Pin nhiệt – điện: 55

4.3. Hiện tượng khuếch tán - nhiệt 57

4.3.1. Bản chất vật lý của hiện tượng chuyển nhiệt qua vật chắn . 57

4.3.2. Khảo sát bài toán theo quan điểm của lý thuyết Onsager . 57

4.3.3. Theo quan điểm của Thomson. 59

4.4. Rút ra công thức Prigorine và Thomson từ luận điểm của Onsager. 60

4.4.1. Rút ra tiên đề của Prigorine. 60

4.4.2. Rút ra luận điểm của Thomson:. 61

PHẦN III: KẾT LUẬN