Giáo trình Truyền động tự động khí nén: Phần 1

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:123

Thêm vào BST

Báo xấu

13
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình Truyền động tự động khí nén: Phần 1 trình bày các nội dung chính sau: Động học và nhiệt động học các hệ truyền động khí nén; Các hệ truyền động khí nén; Hệ truyền động khí nén thực hiện chuyển động quay;... Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Truyền động tự động khí nén: Phần 1

7 TS. PHẠM VĂN KHẢO NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUÂT
PTS. PHẠM VĂN KHẢO TRUYỀN ĐỘNG ■ Tự ĐỘNG KHÍ NÉN (Tái bản có sửa chữa bổ sung) TÁM T.ỉ. — - ——•-—•- ----- . —"T THƯ VIÊN NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT HÀ NỘI
'vV>HU2ÔÒ Eíũrto eùe bo nhâ iaĩ) ị UH T
LỜI NÓI ĐẦU Giáo trình 'Truyền động - tự động khí nén" này là một tài liệu mang tính hệ thống chuyên ngành nhằm giúp cho các đối tượng học tập, tìm hiểu, nghiên cứu về truyền động và tự động khí nén có thể tiếp cận một cách thuận lợi hơn lĩnh vực chuyên môn này. Nội dung của giáo trình bao gồm các vấn đề cơ bản cùa lý thuyết truyền động - tự động khí nén, trong đó có các phân động học và nhiệt- động lực học cùa các thiết bị và hệ truyền động - lự động khí nén, các phương pháp tính toán, khảo sát, thiết kế, thử nghiệm và cá phần tổng hợp hệ điêu khiên chúng. Đây là một tài liệu chuyên ngành được biên soạn lần đ'ãu, tác già bày tỏ sự cdm ơn chân thành của mình tói TS. Ngô Sỹ Lộc - người đã đọc và góp ý chính cho bàn thảo, cùng tập thể Bộ môn "Máy và tự động thủy khí" Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã góp nhieu ý kiến quỷ báu đề tài liệu này được hoàn chỉnh hơn và sớm ra mắt bạn đọc. Sách được sử dụng làm tài liệu học tập chính thức cho sinh viên các chuyên ngành "Máy và tự động thủy khí", "Kỹ thuật hàng không"... cũng như cho một số ngành khác như chế tạo máy, máy năng lượng, máy tự động, robot công nghiệp, cơ khí hóa - tự động hóa đòng bộ các quá trình sàn xuất và công nghệ... Mặc dừ còn có thể có các khiếm khuyết, song tác giả tin rằng tài liệu này sẽ giúp ích dược cho bạn đọc và mọi đối tượng học tập, nghiên cứu, làm việc trong lĩnh vực truyền dộng - tự động khí nén. Tác già 3
NHẬP MÓN Các hệ thống truyền động khí nén hiện được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghệ và kỹ thuật, như trong chế tạo máy, luyện kim, giao thông hàng hải và hàng không, ngành in, các ngành công nghiệp như công nghiệp thực phẩm, dược phẩm, ho'a chất, dầu khí... Chúng thường được sử dụng dưới dạng các hệ truyền động kẹp giữ. vận chuyển, nâng hạ, phanh hãm, các cơ cấu tự động hóa, thiết bị đo kiểm... Các hệ khí nén được sử dụng rộng rãi như vậy bởi co' nhiều ưu điểm mà các loại hệ truyền động khác không co' được, đo' là: - Kết cấu, sử dụng và điều khiển đơn giản; - Độ tin cậy làm việc cao; - Độ an toàn làm việc cao trong các môi trường dễ cháy, nổ; co' thể làm việc cả trong các môi trường khắc nghiệt (phóng xạ, hóa chất...). Về tác động nhanh và khả năng làm việc với điều khiển từ xa, các hệ truyền động khí nén không thê’ so sánh với các hệ thống điện - điện tử, nhưng co' thể xếp chúng trên các hệ truyền động thủy lực và hoàn toàn co' thể thỏa mãn với đa số các yêu cầu của nhiều hệ thống tự động ho'a công nghiệp. Tuy nhiên, các hệ truyền động khí nén thường có kích thước lớn hơn so với các hệ thủy lực có cùng công suất. Tính nén được của không khí khá lớn, ảnh hưởng đáng kê’ tới chất lượng làm việc của hệ thông. Do vận tốc của các cơ cấu chấp hành khí nén lớn hơn nên dễ xảy ra va đập ở cuối các hành trình. Việc điều khiển theo quy luật vận tốc cho trước và dừng ở các vị trí trung gian... cũng khó thực hiện được chính xác như đối với các hệ thống thủy lực. Khi làm việc, các hệ thống khí nén cũng gây ồn hơn so với các hệ thống thủy lực... 5
Mặc dù còn có những hạn chế như vậy. các hệ truyền động khí nén vẫn được sử dụng rất thành công trong tất cả các trường hợp khi mà những nhược điểm trên không phải là quyết định, hoặc được hạn chế từng phân hoặc toàn bộ. Khuynh hướng sử dụng kết hợp các hệ thống điện - điện tử và khí nén... cho phép mở rộng một cách đáng kể lĩnh vực ứng dụng các hệ truyền động khí nén. đặc biệt là trong lĩnh vực tự động hóa các quá trỉnh sản xuất và công nghệ khác nhau. Chính việc ứng dụng thành công và rộng rãi các hệ thống khí nén trong các ngành kỹ thuật đã thúc đẩy việc xây dựng và phát triển mạnh mẽ các phương pháp khảo sát. nghiên cứu và tính toán thiết kê' các hệ thống này. Lý thuyết "Trtiyỉn động - tự động khí nén" đặt mục tiêu xây dựng các phương pháp luận trong việc khảo sát. nghiên cứu các quá trinh động học và nhiệt - động lực học các hệ truyền động - tự động khí nén; xây dựng các phương pháp tính toán, thiết kế, các phương pháp thực nghiệm khảo sát và nghiên cứu ứng dụng chúng trong thực tế. Trên cơ sở đó, lý thuyết. "TRUYỀN ĐỘNG - Tự ĐỘNG KHÍ NÉN" thường được phân định thành các phần cơ bản sau: 1. Tổng hợp cấu trúc các hệ truyền động khí nén; 2. Động học và động lực học hệ thống; 3. Phân tích cấu trúc và tổng hợp hệ thống điều khiển. Thông thường, việc tính toán thiết kế một hệ truyền động khí nén được bát đầu bằng việc chọn lựa sơ đồ nhằm đáp ứng được các yêu cầu làm việc được đặt ra, ví dụ điêu kiện làm việc, trình tự làm việc của các cơ cấu chấp hành... Đây chính là bài toán tổng hợp cấu trúc hệ truyền động khí nén nhằm chọn lựa được sơ đồ hợp lý, tối ưu. Trên cơ sở sơ đồ được lựa chọn, tiến hành xác định các thông 6
sô hình học và kích thước của các cơ cấu khí nén như đường kính, chiêu dài ông dẫn, kích thước pittông, xylanh của cơ cấu chấp hành... Sau đo', tiến hành tính toán các thông số động học, động lực học và tác động nhanh... củá hệ truyền động khí nén. Đo' chính là những nội dung của bài toán tổng hợp và phân tích động học và động lực học hệ thống. Sau khi đã co' các kết quả khảo sát động học và động lực học hệ thống, tiến hành phân tích cấu trúc hệ truyền động nhằm mục đích đơn giản ho'a kết cấu và giải bài toán tổng hợp hệ điều khiển của hệ truyền động khí nén. Những điểm vừa nêu nằm trong nội dung thứ ba của lý thuyết "Truyền động - lự động khí nén" mà ta đã liệt kê ở trên. Nét đặc trưng của lý thuyết "Truyền động - tự động khí nén" là việc ứng dụng các định luật của nhiệt động học kỹ thuật cùa khối khí thay đổi vào việc phân tích động học và động lực học hệ thống khí nén, bởi vì mọi quá trình làm việc của chúng diễn ra đêu gắn liền với quá trình "nạp" hoặc "xả" khí. Tuy nhiên, không phải lúc nào củng có thê’ sử dụng chúng đê’ mô tả đày đủ các quá trình diễn ra trong các hệ truyền động khí nén, bởi lẽ, các đại lượng nhiệt - động học và động lực học ở đây đều biến thiên theo thời gian. Ngoài ra, khi nghiên cứu sự làm việc của các hệ truyền động khí nén chuyển động (pittông, con trượt điều khiển van...) còn đòi hỏi phải sử dụng cả các kiến thức lý thuyết về cơ học chất rắn. Việc tổng hợp hệ thống truyền động khi nén và các hệ thống điêu khiển của chúng được tiến hành dựa trên cơ sở ứng dụng lý thuyết đại sô logic. Các chỉ tiêu được đặt ra đê’ nhằm tối giản hóa và tối ưu hóa các sơ đồ hệ thống truyền động và điều khiển được xác định cho từng trường hợp cụ thể. Lý thuyết "Truyên động - tự động khi nén" được xây dựng và phát triển chưa lâu. Bởi thế, no' còn đang đưực tiếp tục bổ sung và hoàn 7
thiện nhờ các kết quả thu được trong việc nghiên cứu, ứng dụng các thiết bị khí nén nói chung và các hệ truyền động khỉ nén nói riêng. Cũng bài lý do trên mà trong việc nghiên cứu, khảo sát làm việc của các hệ truyền động khí nén, các phương pháp thực nghiệm không chỉ đóng vai trò kiểm nghiệm mà còn là một phân quan trọng bổ sung và góp phần hoàn thiện lý thuyết "Truyền độnfi ' tự động khí nén". Điêu này đặc biệt thể hiện rõ mỗi khi xuất hiện các sơ đồ kỹ thuật và công nghệ mới, các lĩnh vực sử dụng mới cùa các hệ truyền động và tự động khí nén công nghiệp đang diễn ra không ngừng. 8
ChưưiìỊỊ ỉ Động học và nhiệt động học các hệ truyền động khi nén 1.1. ĐẶC ĐIỂM CỦA KHÔNG KHÍ NÉN NHƯ LÀ MỘT CHẤT LỎNG CÔNG TÁC Trong các hệ thống khí nén, chăt lỏng công tác là không khí được nén dưới một áp suất nhất định Khi tính toán các hệ thông khí nén kỹ thuật, các đại lượng thường được quan tâm nhất là áp suất p, khối lượng riêng p (hoặc trọng lượng riêng 7.1, nhiệt độ T và độ nhớt (,H hoặc v)... Khái niệm về hệ số nhớt động học của không khí cũng tương tự như khái niệm về hệ số nhớt động học cùa chẫt lỏng no'i chung. Hệ số nhớt động học cùa không khí phụ thuộc vào nhiệt độ và tăng không nhiêu khi nhiệt độ tâng, ví dụ: I’ ở -16°c = 1,67 . 10'7 N.s/m2 ở +20°C = 1,8 . 10 7 N.s/m2 V ở + 65°c = 2,06 . 10'7 N.s/m2... Trong đa sô các tính toán, không khí thường được coi là chất khí lý tưởng (một chất khí lý tưởng là chất khi không có lực liên kết giữa các phân tử khi với nhau và các phân tử khí được coi là 9
các chất điểm có thê’ tích vô cùng nhỏ). Trong trường hợp đó, quan hệ giữa áp suất, nhiệt độ, khối lượng riêng (p, T và p) được biểu diên bâng p lương trin h trạng thái khí sau: p — = RT hay p.v = RT p V 1 m v =— ; p =— v” m V V, m - thể tích khối khí và khối lượng cùa nó; p - khối lượng riêng của không khí, p — 1,22 kg/m3; V - thể tích riêng. m3/kg ; p - áp suất tuyệt đối của khí, N/m3 hoặc Pa; T - nhiệt độ tuyệt đối của khí, °K; R - hằng số khí (R = 288 J/kg°K = 29,27 kG.m/kg°K). Như vậy, với mỗi trạng thái khí, các thông số của no' đều tuân theo phương trình trạng thái. Tuy nhiên, khí có thê’ chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác, co' thể bị nén, dãn nở, no'ng lên, nguội đi,... Sự thay đổi tuàn tự các thông số khí khi nó chuyển từ một trạng thái này sang một trạng thái khác được gọi là quá trình nhiệt động. Để mô tả quá trình nhiệt động, ngoài phương trình trạng thái khí còn cần đến các phương trình đặc tả sự thay đổi của các tham sô' khí trong toàn bộ quá trình. Quá trinh nhiệt động bất kỳ được đặc trưng bởi đại lượng nhiệt dung của khí. Nhiệt dung của một khối khí là lượng nhiệt năng chứa trong khối khí đo'. Nói chung, đối với một quá trình nhiệt động cụ thể được xét, nhiệt dung là một đại lượng thay đổi, giá trị của no' phụ thuộc vào nhiệt độ. Trong đa sô' các tính toán đối với các quá trình nhiệt động co' khoảng nhiệt độ thay đổi không lớn, người ta coi nhiệt dung là không đổi, tính tương ứng với nhiệt độ 10
trung binh, sai số có thê’ sẽ không quá 1 - 2%. Trong các tính toán củng thường sử dụng khái niệm nhiệt dung khối riêng hoặc nhiệt dung trọng lượng riêng với đơn vị tương ứng là J/kg.°K và J/kG. K. Nhiệt dung riêng là lượng nhiệt càn phải cấp ihoặc lấy bớt đi) cho 1 kg (kG) khí đê’ làm thay đổi nhiệt độ của nó 1 độ trong một quá trình nhiệt động xác định: ở đây : c - nhiệt dung riêng; dq - lượng nhiệt cấp cho khi đê’ tạo ra sự thay đổi nhiệt độ của no' một lượng là dT. Sau đây. ta làn lượt nghiên cứu các quá trình nhiệt động xảy ra đối với một khối khí thay đổi và biến đổi trong quá trình làm việc của các hệ thống khí nén. 1.2. CÁC QUÁ TRÌNH NHIỆT ĐỘNG VÓI KHỐI KHÍ KHÔNG Đổi 1.2.1. Quá trình đẳng tích Khi khôi khí co' thê’ tích không đổi, công ngoài bằng 0 và tất cả nhiệt cấp cho nó dqv chỉ làm thay đổi nội năng du của khối khí: dqv = du. Từ khái niệm về nhiệt dung của quá trình nhiệt động íxem (1-D): dq cv hay dq = Cv dT dT v ' ta sẽ có: 11
dqv = C\dT = du, (1-lai Phương trình biểu diễn quá trình dàp t|ph pfln fli lịlế I được tir phương trình trạng thái của khí viết cho hai trạng thái với nhiệt độ Tị và Tì như sau: p IV RTI PjV ~ RT; P| _ Tị d-lbi p2 Tj. 1.2.2. Quá trình đẳng áp Trong trường hợp này áp suất khí khởng đổi, khí thực hiện một cỗng ngoài: dip = pFdx = pdv. Nếu để ý tới phương trinh trạng thái pdv = RdT, thay vào trẽn ta có: dip = RdT, (1-2) Công cùa 1 kg khí thực hiện được khi thẻ’ tích cùa nó thay đổi một lượng hữu hạn có thể xác định được từ phương trình tỉch phân sau; 1 = f 'p.dv = p(v, - Vị) = R (T; - Tj). V1 Tù phương trình này có thê’ rút ra biểu thức cho hàng số khí R: R =■■■ k , (1-3) t2- t, Biểu thức trên cho thấy ý nghía vật lý của hàng sô' khí. Như vậy, hàng số khí R là công ngoài của 1 kg khí thực hiện được khi bị đốt nóng lên 1 độ trong quá trình đảng áp. 12
Ngoài việc thực hiện công ngoài, một phân nhiệt được cấp chc khối khí trong quá trinh đắng áp sẽ làm tăng chính ngay nội nãng của khối khí đo'. Phương trình biểu diễn quá trinh nhiệt động có thể thu được tù phương trình trạng thái khí: pVị = RTị và pv2 = RT2, từ đó có: V, T1 _L = -21, (1-4) v2 T2 Phương trinh này cho thấy, trong quá trình đảng áp, khi thể tích riêng của khí tàng, nhiệt độ của nó cũng sẽ tăng theo (T2 > Tị). Đê’ xác lập mối tương quan giữa các tham số khí trong quá trinh đảng áp, ta sử dụng định luật bảo toàn năng lượng (định luật I của nhiệt động học): dq = du + dl, (1-5) và phương trình nhiệt dung cho quá trình xét: dqn CP = ^7 hay dqp = cp-dT’ Trên cơ sở của (1-la) và (1-2), phương trình bảo toàn năng lượng có thể viết dưới dạng sau: c, dT = (Cv + R) dT, p V từ đó ta có: Cp = Cv + R. (1-6) Với không khí có nhiệt độ là 20°C giá trị của Cv, Cp tương ứng sẽ bằng 0,72.103 và 1,01.103 J/kg°K. „ CD , ' Tỷ sô' —i- — k co' trị số không đôi và được gọi là số mũ đoạn Cv nhiệt. Với không khí, k = 1,41. Từ hai phương trình trên ta co' thể thu được các biểu thức tính 13
c và Cx theo R và k như sau: 1.2.3. Quá trình đẳng nhiệt Nếu đồng thời với việc cấp nhiệt cho khối khí trong xylanh ta lại tạo khả nãng cho nó dãn nở, sao cho nhiệt độ của toàn khối khí không thay đổi trong suốt quá trình, nội năng khí du = 0. Trong một quá trinh như vậy, tất cả lượng nhiệt được cấp sẽ được dùng để sinh công thắng lực cản bên ngoài và quá trình nhiệt động này được gọi là quá trinh đảng nhiệt. Phương trình bảo toàn năng lượng trong trường hợp này sẽ có dạng: dq-p = dl = pdv, còn mối tương quan giữa các thông sô' khí trong suốt cả quá trình co' dạng: pv = const. RT.............................. Nếu thay giá trị p =---- từ (1- Ib) vào phương trinh tinh công, ta có: 1 = J' pdv, V1 và ta có: V, dv v? 1T = RT / —- = RTln, (1-8) 'ì v V1 1.2.4. Quá trình đoạn nhiệt Một quá trình nhiệt động, trong đo' diễn ra sự thay đổi trạng thái khí không co' sự trao đổi nhiệt với bên ngoài được gọi là quá 14
trình đoạn nhiệt. Trong thực tế không thể nào đảm báo có sự cách nhiệt hoàn toàn đê’ co' được quá trình đoạn nhiệt. Tuy nhiên, trong các trường hợp khi quá trình diễn ra đủ nhanh, ta co' thể bỏ qua sự trao đổi nhiệt và coi quá trình được xét là quá trình đoạn nhiệt. Thay giá trị dq = 0 vào phương trình (l-5> ta co': dl = -du, (1-9) 0 đây công dl được thực hiện do co' sự thay đổi nội năng của khí, khi khí dãn nở, nhiệt độ của nó sẽ giảm xuống. Thay các giá trị dl = pdv, du = CvdT vào (1-9) và từ (1-1) ta có giá trị của dT: 1 . 1 dT =— d(pv) =— (pdv + vdp), (1-10) R R Viết lại phương trình (1-9) dưới dạng sau: cv pdv -I—— (pdv + vdp) = 0 R hay : (Cv + R) pdv + Cv.v.dp = 0. Chia cả hai số hạng của phương trình cuối cho p.v.Cv, theo (1-6) ta được: dv dp k — +— = 0. (1-11) V p Tích phân phương trình này ta thu được phương trình của quá trình đoạn nhiệt: pvk = const (1-12) Khi xem xét đòng thời phương trình (1-12) với phương trình (1-1), có thể thu được mối quan hệ giữa các tham sô' khí trong hai trạng thái của nó: P) ,v2 A T1 . V1 ,1-k Ti , P) A' —1 = (_£ )k ; —1 = (—L)lk ; —L1 = (J2_ )T . (M3) p2 Vị T2 v2 T2 p2 15
trong đd: k - số mũ đoạn nhiệt. Công riêng của khí trong quá trình dãn nở đoạn nhiệt lk sẽ bằng: dlk = - du = -CxdT lk = / CvdT - CV(T] - T2) (pịV) - P2V2) 1'2 R Để đặc tả các quá trình vừa được xét ở trên, ta đưa vào hệ số ự' bàng tỳ sô’ giữa công phải cấp cho khí và công cân sàn ra để tháng lực cản bên ngoài: đq V =—T (1-14) dl Với cảc quá trình khác nhau, giá trị của ụ’ tương ứng bằng: - quá trình đảng nhiệt: ụ< = 1 - quá trình đảng tích: ự’ = ± 00 - quá trình đoạn nhiệt: ự' = 0 , . ’ . ___ . _____ kR - quá trình đảng áp: dl = RdT, dqn = C_dT. Cn = ------- p ” " k- 1 c k _ z ,....... ’ và ta có: ự’ =—t =----- = 3.5 (với không khí). R k - 1 Càn lưu ý rằng, các giá trị trên của ụ’ vẫn chưa bao hàm tất cả các giá trị mà ự’ có thể có từ 0 đến ± 00. Ngoài ra, ự’ là một đại lượng cũng có thể biến đổi. 1.2.5. Quá trình đa biến Ta sẽ tìm một phương trình chung cho quá trình nhiệt động trong đó co' đề cập tới toàn bộ các giá trị của ự’ trong khoảng từ 0 đến ±00 , với điều kiện vẫn đảm bảo tính bất. biến của no'. Một quá 16
trình nhiệt động như vậy được gọi là quá trình đa biến. Dấu hiệu cơ bản của quá trình này là có y = const, nghĩa là trong suốt quá trình, lượng nhiệt cấp cho khí được phân bô' đều cho việc thay đổi nội năng khí và thực hiện công ngoài theo một tỷ lệ không đổi. Sử dụng khái niệm về nhiệt dung của quá trình đa biến, ta co': dq , c = hay dq = CdT, dl = dq - du = (C - Cv) dT, dq c ự’ = —-7 =—---- — , dl c - cv V’ C = CV. —— , (1-15) V’ - 1 Như vậy, đối với quá trình đa biến, nếu giả định Cv và ự’ không đổi thì nhiệt dung c cũng sẽ là một đại lượng không đổi. Phương trình biểu diễn quá trình đa biến co' thể xây dựng trên cơ sở định luật I nhiệt động học (xem (1-5)): dq = CdT, du = CvdT, dl = pdv, CdT = CvdT + pdv Sử dụng phương trình (1-10), ta có: ■ C . , cv z — (pdv + vdp) = ------ (pdv + vdp) + pdv R R Tiếp tục biến đổi ta có: (Cv + R - C) p.dv + (Cv - C) v.dp = 0. Trên cơ sở của (1-6), phương trình trên viết lại như sau: cp - c —------- p.dv + v.dp = 0. cv- c ............. C-C t ... ... Khi ký hiệu: —-—— = 11 và chia cả hai so hạng của phương trinh ì THƯ VIỆN
cho p.v, ta sẽ được: dv dp n — +— = 0 V p hay: n.ln(v) + ln( p I = const, từ đo' có: p.vn = const (1-16) Phương trình (1-16) chính là phương trình trạng thái của quá trình đa biến với n là số mũ đa biến. __ __________ _e, _ cp-c Nếu như trong biểu thức n =—----- — , ta thay giá trị của c từ Cv - c (1-15) vào và biến đổi tiếp tục, ta sẽ có: n = k - ự' (k-1) (1-17) Phương trình (1-17) cho phép tính các giá trị của n tương ứng với các quá trinh nhiệt động khác nhau: - với quá trình đẳng tích: ý’ = ± 00; n = +'00 k - với quá trình đẳng áp: ự’ =------- ; n = 0; k - 1 - với quá trình đẳng nhiệt: V' = 1; n = 1; - với quá trình đoạn nhiệt: ự’ = 0; n = k. Đối với quá trinh đa biến, ta cũng có thể thu được tất cả các quan hệ cơ bản giữa các thông sốkhí của hai trạng thái bất kỳ như sau: Pl v? „ T. V, , T, Pl -TT- — 1 = ( — )n; = ( — )l’n; 4’ = ( — ) n (1-18) p2 V, T2 v2 T2 p2 Công của 1 kg khí khi dãn nở sẽ là: 1 1 =— - - (PjVj - P2v2); n - 1 18 I *-3IV UHĨ
Pl 1 Nếu thay: v2 = (— )n .Vị vào, ta sẽ co': P2 p.v, p7 -2-— 1 =222- [11 . (22 )n ] (1-19) n - 1 Pị 1.3. CÁC QUÁ TRÌNH NHIỆT ĐỘNG VÓI KHỐI KHÍ THAY Đổi Trong các hệ truyền dẫn khí nén, tất cả các quá trình đều diễn ra với sự thay đổi lượng khí nạp hoặc xả ở các khoang co' thể tích thay đổi hoặc cố định. Với một khối khí cố định, việc thu thêm năng lượng từ ngoài vào sẽ tương ứng với việc tăng áp suất của no'. Ngược lại, khi tỏa bớt nhiệt đi, áp suất khí sẽ giảm. Nếu đồng thời vừa thu thêm năng lượng vào nhưng lại xả bớt một phần khí ra khí quyển thì áp suất trong thể tích khí có thể không tăng lên mà giảm đi. Tương tự như vậy, co' thể làm cho áp suất trong thể tích khối khí cho trước tăng lên nếu như bổ sung thêm khí từ các nguồn bên ngoài vào. Một ví dụ khác là quá trình đoạn nhiệt khi không có sự trao đổi nhiệt với bên ngoài. Với khối khí không đổi, công ngoại sai được thực hiện nhờ nội năng của khối khi. Nếu công đo' dương, nhiệt độ khỉ sẽ bị giảm đi. Nếu như trong quá trình này, khối khí liên tục được bổ sung ta có thể vẫn thu được công ngoại sai dương mà vẫn tiếp tục làm tâng nhiệt độ của khối khỉ. Trong trường hợp này, một phần năng lượng khí bổ sung vào đã được dùng để làm tăng nội năng của chính khối khí. Từ những ví dụ trên ta thấy rằng, công thức dùng trong định luật I nhiệt động học kỹ thuật không thích hợp với trường hợp khối khí thay đổi. Trong các phương trình đo' cần bổ sung các thành phần đặc trưng cho phần thay đổi nâng lượng của khí vào và khí ra. 19