Báo cáo Xác định công của hệ trong các quá trình cân bằng từ giản đồ (p,V)

Trạng thái cân bằng - quá trình cân bằng

1.1.2.1 Khái niệm trạng thái cân bằng

Trong nhiệt động lực học khái niệm trạng thái cân bằng của một hệ là trạng

thái trong đó các đại lượng vĩ mô (p, V, T) xác định trạng thái của hệ là không thay

đổi. Những đại lượng xác định trạng thái của một vật còn gọi là thông số trạng thái.

Ở trạng thái cân bằng nhiệt động lực học không thể xảy ra các hiện tượng

truyền nhiệt, các phản ứng hóa học, biến đổi trạng thái giữa khí, lỏng, rắn. Trạng thái

cân bằng nhiệt động lực học khác với trạng thái cân bằng cơ học ở chỗ là mặc dù các

đại lượng vĩ mô đặc trưng cho hệ không đổi nhưng các phần tử cấu tạo nên hệ vẫn

không ngừng chuyển động hỗn loạn. Chẳng hạn một hệ gồm một chất lỏng, đựng- 2 -

trong bình kín, trên mặt của chất lỏng có hơi bão hoà của nó. Hệ này ở trạng thái cân

bằng nên các đại lượng p, V, T là không đổi.

Vậy có thể rút ra một định nghĩa đầy đủ hơn về trạng thái cân bằng nhiệt động

lực học . Ðó là trạng thái của một hệ mà các thông số trạng thái của hệ không thay

đổi và trạng thái của hệ không thay đổi, trong hệ không xảy ra các quá trình như dẫn

nhiệt, khuếch tán, phản ứng hóa học, chuyển pha.v.v.

1.1.2.2 Khái niện quá trình cân bằng

Khi một hệ biến đổi từ trạng thái này sang trạng thái khác, một chuổi các trạng

thái nối tiếp nhau xảy ra, tạo nên một quá trình. Những trạng thái nối tiếp nhau này là

những trạng thái cân bằng vì sự biến thiên của các thông số trạng thái theo thời gian

là đủ chậm so với khoảng thời gian giữa hai trạng thái kế tiếp được chọn tuỳ ý .Một

quá trình diễn biến vô cùng chậm như thế được gọi là quá trình chuẩn cân bằng

(chuẩn tĩnh) và có thể coi nó là một dãy nối tiếp các trạng thái cân bằng.

Những quá trình xảy ra trong thực tế không phải là những quá trình chuẩn cân

bằng nhưng nếu chúng xảy ra càng chậm bao nhiêu thì càng gần đúng là quá trình

chuẩn cân bằng bấy nhiêu.

Báo cáo Xác định công của hệ trong các quá trình cân bằng từ giản đồ (p,V) trang 1

Trang 1

Báo cáo Xác định công của hệ trong các quá trình cân bằng từ giản đồ (p,V) trang 2

Trang 2

Báo cáo Xác định công của hệ trong các quá trình cân bằng từ giản đồ (p,V) trang 3

Trang 3

Báo cáo Xác định công của hệ trong các quá trình cân bằng từ giản đồ (p,V) trang 4

Trang 4

Báo cáo Xác định công của hệ trong các quá trình cân bằng từ giản đồ (p,V) trang 5

Trang 5

Báo cáo Xác định công của hệ trong các quá trình cân bằng từ giản đồ (p,V) trang 6

Trang 6

Báo cáo Xác định công của hệ trong các quá trình cân bằng từ giản đồ (p,V) trang 7

Trang 7

Báo cáo Xác định công của hệ trong các quá trình cân bằng từ giản đồ (p,V) trang 8

Trang 8

Báo cáo Xác định công của hệ trong các quá trình cân bằng từ giản đồ (p,V) trang 9

Trang 9

Báo cáo Xác định công của hệ trong các quá trình cân bằng từ giản đồ (p,V) trang 10

Trang 10

Tải về để xem bản đầy đủ

pdf 22 trang baonam 6760
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Báo cáo Xác định công của hệ trong các quá trình cân bằng từ giản đồ (p,V)", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Báo cáo Xác định công của hệ trong các quá trình cân bằng từ giản đồ (p,V)

Báo cáo Xác định công của hệ trong các quá trình cân bằng từ giản đồ (p,V)
 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM 
 ------------------------------------ 
 BÁO CÁO 
 BÀI TẬP LỚN VẬT LÝ 1 
Tên đề tài: 
 XÁC ĐỊNH CÔNG CỦA HỆ TRONG CÁC QUÁ TRÌNH 
 CÂN BẰNG TỪ GIẢN ĐỒ (p,V) 
 Giảng viên hướng dẫn: ThS. Dương Thị Như Tranh 
 Sinh viên thực hiện: 1. Hoàng Minh Quân 
 2. Võ Trí Nhân 
 3. Lê Dương Qua 
 4.Võ Thị Thao 
 5. Vũ Minh Phương 
 6. Nguyễn Ngọc Huỳnh Như 
 7. Vũ Nguyễn Tố Như 
 8. Đỗ Tuấn Thanh 
 9. Ngô Phú Lộc 
 TpHCM, 12 - 2013 
 LỜI CẢM ƠN 
 Trong suốt quá trình thực hiện tiểu luận nói trên, nhóm chúng tôi đã nhận được 
rất nhiều sự quan tâm và ủng hộ, giúp đỡ tận tình của thầy cô, anh chị em và bè bạn. 
 Ngoài ra, nhóm cũng xin gửi lời tri ân chân thành nhất đến cô Dương Thị Như 
Tranh, là giảng viên hướng dẫn cho đề tài matlab này. Nhờ có cô hết lòng chỉ bảo mà 
nhóm đã hoàn thành tiểu luận đúng tiến độ và giải quyết tốt những vướng mắc gặp 
phải. Sự hướng dẫn của cô đã là kim chỉ nam cho mọi hành động của nhóm và phát 
huy tối đa được mối quan hệ hỗ trợ giữa thầy và trò trong môi trường giáo dục. 
 Lời cuối, xin một lần nữa gửi lời biết ơn sâu sắc đến các cá nhân, các thầy cô 
đã dành thời gian chỉ dẫn cho nhóm. Đây chính là niềm tin, nguồn động lực to lớn để 
nhóm có thể đạt được kết quả này. 
 Nhóm thực hiện đề tài matlab 
 1. Hoàng Minh Quân 
 2. Võ Trí Nhân 
 3. Lê Dương Qua 
 4.Võ Thị Thao 
 5. Vũ Minh Phương 
 6. Nguyễn Ngọc Huỳnh Như 
 7. Vũ Nguyễn Tố Như 
 8. Ngô Phú Lộc 
 9. Đỗ Tuấn Thanh 
 MỤC LỤC 
 TRANG 
LỜI CẢM ƠN 
MỤC LỤC 
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH VẼ 
Chương 1: NGUYÊN LÍ THỨ I CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC - CÁC KHÁI 
NIỆM LIÊN QUAN, CÔNG CỦA HỆ VÀ CÔNG TRONG CHU TRÌNH 
1.1. KHÁI NIỆM VỀ HỆ NHIỆT ĐỘNG, TRẠNG THÁI CÂN BẮNG - QUÁ 
TRÌNH CÂN BẰNG 
1.1.1 Hệ nhiệt động ...................................................................................................... 1 
1.1.2 Trạng thái cân bằng - quá trình cân bằng ........................................................... 1 
1.1.2.1 Khái niệm trạng thái cân bằng ......................................................................... 1 
1.1.2.2 Khái niện quá trình cân bằng ........................................................................... 2 
1.1.2.3 Khái niệm các quá trình thuận nghịch ............................................................. 2 
1.2 NGUYÊN LÍ 1 CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC, ỨNG DỤNG CỦA NGUYÊN 
LÍ 1 ĐỂ TÍNH CÔNG 
1.2.1 Nguyên lí 1 của Nhiệt động lực học ................................................................... 3 
1.2.2 Khái niệm công ................................................................................................... 3 
1.2.3 Ứng dụng định luật 1 để tính công thực hiện trong các quá trình ...................... 4 
1.2.4 Công trong các quá trình đẳng áp, đẳng tích, đẳng nhiệt ................................... 5 
Chương 2: GIẢN ĐỒ PV VÀ CÁC HÀM CƠ BẢN TRONG MATLAB 
2.1 GIẢN ĐỒ TRẠNG THÁI 
2.1.1 Khái niệm giản đồ trạng thái .............................................................................. 6 
2.1.2 Phương trình trạng thái khí lí tưởng - giản đồ pV ............................................. 6 
2.2 CÁC HÀM CƠ BẢN MATLAB ĐƯỢC SỬ DỤNG 
2.2.1 Tổng quan về MATLAB .................................................................................... 7 
2.2.2 Các hàm matlab cơ bản được sử dụng trong bài toán ........................................ 8 
Chương 3: THỨ TỰ GIẢI BÀI TOÁN TÌM CÔNG TỪ GIẢN ĐỔ PV TRÊN 
MATLAB VÀ CODE HOÀN CHỈNH 
3.1 THỨ TỰ GIẢI BÀI TOÁN TÌM CÔNG TỪ GIẢN ĐỒ PV ............................ 11 
3.2 CODE HOÀN CHỈNH (KÈM LỜI DỊCH CODE) ............................................ 12 
DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO 
 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH VẼ 
Tên bảng biểu và hình vẽ Trang 
Hình 1.1: ................................................................................................................... 4 
Hình 2.1: .................................................................................................................. 7 
Hình 2.2: ................................................................................................................... 8 
Hình 2.3: ................................................................................................................... 9 
 LỜI MỞ ĐẦU 
 Vật lý đại cương 1 là môn học đại cương có tầm quan trọng đối với sinh viên 
ĐH Bách Khoa TPHCM nói riêng và sinh viên các ngành khối khoa học kỹ thuật – 
công nghệ nói chung. Do đó, việc dành cho môn học này một khối lượng thời gian 
nhất định và thực hành là điều tất yếu để giúp cho sinh viên có được cơ sở vững chắc 
về các môn KHTN và làm tiền đề để học tốt các môn khác trong chương trình đào 
tạo. 
 Sự phát triển của toán tin ra đời đã hỗ trợ rất lớn trong quá trình phát triển của 
các môn học vật lý. Việc ứng dụng tin học trong quá trình giải thích các cơ sở dữ liệu 
của vật lý, giải các bài toán vật lý đã làm cho thời gian bỏ ra đượ ... 2 bằng 
tổng các công δA: 
 = ∫ δA = ∫ = 0 
 Với V1, V2 là thể tích của hệ ở trạng thái C1, C2 tương ứng. Hình 1.1 
 Áp suất p của hệ có thể thay đổi dọc theo quá trình C1C2. Công A được biểu 
diễn bằng diện tích của C1C2V2V1 
 Giá trị của công δA và của công A dương hay âm là tùy thuộc vào chiều quá 
trình. Nếu hệ tăng thể tích tức dV > 0 và V2 > V1 thì δA và A có giá trị dương. Ngược 
lại nếu hệ giảm thể tích tức dV < 0 và V2 < V1 thì δA và A có giá trị âm. Trường hợp 
được biểu thị trên đồ thị thì δA > 0 và A > 0 (chú ý rằng trong lập luận nói trên ta coi 
áp suất p là đại lượng vô hướng). 
 Công trong quá trình thuận nghịch lớn hơn công trong quá trình không thuận 
nghịch. Để hiểu rõ điều này ta có thể xét sự nén và giãn khí trong xi lanh: 
 Gọi p là áp suất của ngoại vật tác dụng lên chất khí, px là áp suất của chất khí 
tác dụng lên ngoại vật. 
 - 4 - 
 Nếu trong quá trình nén và giãn chất khí là thuận nghịch thì p = pk. Vậy công 
của ngoại vật tác dụng lên chất khí trong quá trình nén thuận nghịch (từ thể tích V2 
giảm xuống thể tích V1) ta kí hiệu là ANTN sẽ bằng 
 1 1
 NTN = ∫ 2 = ∫ 2 pk 
 Còn công của ngoại vật nhận được của chất khí trong quá trình giãn thuận 
nghịch (từ thể tích V1 tăng đến thể tích V2) ta ký hiệu là AGTN, sẽ bằng 
 2 2
 A = 
 GTN ∫ 2 = ∫ 1 pk 
 So sánh hai công này ta thấy chúng bằng nhau về giá trị. Nếu quá trình nén và 
giãn chất khí là không thuận nghịch, ở đây hiểu là nén và giãn nhanh) thì khi nén chất 
khí, do phải nén nhanh nên p > px còn khi giãn chất khí thì phải giãn nhanh, nên p < 
px 
 Vậy ta có thể thấy đối với quá trình không thuận nghịch, để nén khí ta phải 
dùng một công có giá trị lớn hơn so với quá trình thuận nghịch, nhưng khi để khí dãn 
ra thì công mà ta thu được lại nhỏ hơn so với quá trình thuận nghịch. 
 Vậy so với quá trình thuận nghịch thì trong các quá trình không thuận nghịch 
ta không lợi về công. Nói một cách khác nếu các quá trình thực được thực hiện càng 
gần đúng là thuận nghịch bao nhiêu thì ta càng lợi về công bấy nhiêu. 
 Dưới đây ta sẽ tính công trong một số quá trình. Ta cần chú ý rằng có hai cách 
tính công: hoặc dựa vào công thức, hoặc dựa vào biểu thức giải tích của nguyên lý 
thứ nhất. Tùy trường hợp cụ thể để thuận tiện cho việc tính toán, ta sẽ chọn một trong 
hai cách nói trên. 
1.2.4 Công trong các quá trình đẳng áp, đẳng tích, đẳng nhiệt 
 Ðể tính công trong các quá trình này, ta dựa vào công thức 
 * Ðối với quá trình đẳng tích (dV = 0): 
 = ∫ = 0 
 - 5 - 
 * Ðối với quá trình đẳng áp(p = const): 
 2 2
 = ∫ 1 = ∫ 2 = ( 2 − 1)
 * Ðối với quá trình đẳng nhiệt (T = const): 
 2 2 2
 . = ∫ = ∫ 푛푅 = 푛푅 푙푛 
 1 1 1
 Vậy khi truyền cho khí một phần năng lượng dưới hình thức công thì ngay sau 
đó khí phải truyền một phần năng lượng cho ngoại vật dưới hình thức nhiệt. Hai phần 
năng lượng mà khí nhận vào và truyền đi có giá trị bằng nhau. 
 Chương 2: GIẢN ĐỒ PV VÀ CÁC HÀM CƠ BẢN TRONG MATLAB 
2.1 GIẢN ĐỒ TRẠNG THÁI 
2.1.1 Khái niệm giản đồ trạng thái 
 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa các thông số trạng thái của một hệ cân bằng 
nhiệt động. Giản đồ trạng thái thường được xây dựng trên cơ sở các số liệu thực 
nghiệm. Dựa vào giản đồ này người ta có thể xác định được các điều kiện cân bằng 
pha và nhiều thông tin khác nên cũng gọi là giản đồ pha, được sử dụng rộng rãi trong 
nhiệt động học và phân tích hoá lí. Giản đồ trạng thái đơn giản nhất của hệ một cấu 
tử được biểu diễn trên toạ độ phẳng: áp suất - nhiệt độ (đồ thị p - T); hoặc áp suất - 
thể tích (đồ thị p - V), thể tích - nhiệt độ (đồ thị V - T). 
2.1.2 Phương trình trạng thái khí lí tưởng và giản đồ pV (giản đồ Clapeyron) 
 Phương trình xác định mối liên hệ giữa ba thông số trạng thái của chất khí gọi 
là phương trình trạng thái của khí lí tưởng. Để lập phương trình này xét, ta một 
lượng khí từ trạng thái 1 (p1, V1, T1) sang trạng thái 2 (p2, V2, T2) qua trạng thái 
trung gian 1' (p', V2, T1) bằng các đẳng quá trình đã học trong các bài trước. 
 p1V1 p2V2
Ta dễ dàng chứng minh được: = hay 
 T1 T2
 - 6 - 
 pV
 = hằng số 
 T
 Phương trình trên được nhà vật lí người Pháp Cla-pê-rôn (Clapeyron, 1799 - 
 1864) đưa ra năm 1834 và được gọi là phương trình trạng thái của khí lí tưởng hay 
 phương trình Cla-pê-rôn và được phát biểu: 
 “Đối với một khối lượng khí đã cho, tích áp suất và thể tích chia cho nhiệt độ tuyệt 
 đối là một đại lượng không đổi”. 
 Hình 2.1: Giản đồ pV 
2.2 CÁC HÀM CƠ BẢN MATLAB ĐƯỢC SỬ DỤNG 
2.2.1 Tổng quan về MATLAB 
 MATLAB (Matrix Laboratory) là một phần mềm khoa học được thiết kế để 
cung cấp việc tính toán số và hiển thị đồ họa bằng ngôn ngữ lập trình cấp cao. 
MATLAB cung cấp các tính năng tương tác tuyệt vời cho phép người sử dụng thao 
tác dữ liệu linh hoạt dưới dạng mảng ma trận để tính toán và quan sát. Các dữ liệu 
vào của MATLAB có thể được nhập từ "Command line" hoặc từ "mfiles", trong đó 
tập lệnh được cho trước bởi MATLAB. 
 MATLAB cung cấp cho người dùng các toolbox tiêu chuẩn tùy chọn. Người 
dùng cũng có thể tạo ra các hộp công cụ riêng của mình gồm các "mfiles" được viết 
cho các ứng dụng cụ thể. 
 - 7 - 
2.2.2 Các hàm matlab cơ bản được sử dụng trong bài toán 
2.2.2.1 Lệnh FPRINTF 
 Công dụng của lệnh FPrint là đưa dữ liệu có định dạng ra file hoặc màn hình. 
Cú pháp: fprintf(FILE *f, const char *format, varexpr). Giải thích: 
 + Format: chuỗi định dạng (giống với các định dạng của hàm printf()). 
 + Varexpr: danh sách các biểu thức, mỗi biểu thức cách nhau dấu phẩy (,). 
 + Ví dụ : fprintf('Giai doan #%d \n',iPoint-1). ( Có %d thì hiển thị kết quả là số 
nguyên. Có \n thì in xong xuống hàng, đưa dấu nhắc lệnh về đầu dòng kế tiếp). Kết 
quả hiển thị : Giai doan #1 
2.2.2.2 Lệnh SPRINTF( Tương tự lệnh FPRINTF) 
2.2.2.3 Lệnh MENU 
 Công dụng nhằm tạo menu để chọn chức năng. Cú pháp: tên biến = menu 
(‘Tên menu’,‘chức năng 1’,‘chức năng 2’, . , ‘chức năng n’). Giải thích: 
 - Tên menu: là tiêu đề của menu. 
 - Tên biến: là nơi cất giá trị nhận được sau khi chọn chức năng của menu. 
Chức năng 1, 2, ., n: khi chọn chức năng nào thì tên biến có giá trị là số thứ tự của 
chức năng đó. Vd: 
 PathType = menu(sprintf('Giai doan %d: Chon qua trinh 
ke tiep',iPoint-1), ... 
 'Dang ap (Constant P)', 'Dang tich (Constant V)', ... 
 'Dang nhiet (Select new V)','QUIT'); 
Kết quả hiển thị : 
2.2.2.3 Lệnh WHILE Hình 2.2 
 Cú pháp: while Biểu thức điều kiện 
 Các lệnh thực thi 
 End 
 - 8 - 
 Các lệnh sẽ được thực hiện khi nào biểu thức điều kiện còn đúng. 
2.2.2.5. Lệnh IF 
 Cú pháp: 
 if Biểu thức điều kiện 1 
 Lệnh thực thi nếu Đk 1 đúng 
 elseif Biểu thức điều kiện 2 
 Lệnh thực thi nếu Đk 2 đúng 
 . . . 
 end 
2.2.2.6 Lệnh FOR 
 Cú pháp: 
 for var = start : step : end 
 Lệnh thực thi 
 End 
2.2.2.7 Lệnh PLOT 
 Công dụng của lệnh Plot: Phần lớn các câu lệnh để vẽ đồ thị trong mặt phẳng 
đều là lệnh plot. Lệnh plot vẽ đồ thị của một mảng dữ liệu trong một hệ trục thích 
hợp và nối các điểm bằng đường thẳng. 
 Cú pháp: 
 plot(x,y) 
 plot(x,y,’linetype’) 
 Giải thích: x,y: vẽ giá trị x theo giá trị y. Ví 
dụ: plot(V,P,'o',VPlot,PPlot,'-');. Giải thích: dấu'o': 
dạng dấu chấm tròn. Nét vẽ'-': nét liền thẳng 
 Kết quả hiển thị: 
 Hình 2.3 
 - 9 - 
2.2.2.8 Lệnh AXIS 
 Công dụng của lệnh Axis là chia lại trục tọa độ với cú pháp: axis([xmin xmax 
ymin ymax zmin zmax]). Giải thích: 
 - xmin, ymin, zmin: là giá trị nhỏ nhất của các trục x, y, z. 
 - xmax, ymax, zmax: là giá trị lớn nhất của các trục x, y, z. 
 - Vd: axis([0 1.5*max(V) 0 1.5*max(P)]); Ví dụ được giải thích như sau: 
 + 0 1.5*max(V): Gía trị nhỏ nhất của trục V là 0, lớn nhất là 1.5 lần giá trị lớn 
nhất trong các giá trị V được nhâp vào. 
 + 0 1.5*max(P): Gía trị nhỏ nhất của trục P là 0, lớn nhất là 1.5 lần giá trị lớn 
nhất trong các giá trị P được nhâp vào. 
2.2.2.9 Lệnh XLABEL, YLABEL... 
 Công dụng đặt tên cho trục toạ độ. Cú pháp: xlabel(' viết tiêu đề các trục’). Vd: 
 xlabel('Volume (m^3)') 
 ylabel('Pressure (Pa)') 
 Giải thích: Đặt tên cho trục x là Volume(m3). Đặt tên cho trục y là 
Pressure(Pa). Kết quả hiển thị: Hình 2.3 
2.2.2.10 Lệnh TEXT 
 Công dụng: văn bản ở bất kì vị trí nào trên trục đồ thị. Cú pháp: 
text(x,y,’chuỗi’) Giải thích: x,y: toạ độ. ‘ ‘ văn bản cần ghi tại toạ độ đó. 
 Vd: text(V(i),P(i),sprintf(' %d',i)). Giải thích: V(i),P(i): toạ độ V,P. sprintf(' 
%d',i): ghi số thứ tự từng quá trình 
2.2.2.11 Lệnh TITLE 
 Công dụng của hàm Title là đặt tiêu đề cho đồ thị. Cú pháp: Title(‘text 1’,’text 
2’,...). Giải thích: text 1,2 chính là tiêu đề 
 - 10 - 
 Vd: title(sprintf('Work; Last leg = %.3f J, Total = %.3f J',W,WTotal) ); Với 
 - sprintf('Work; Last leg = %.3f J, Total = %.3f J',W,WTotal):in tên của đồ thị . 
 - %.3: chuỗi định dạng hàm sprintf, hiển thị và làm tròn 3 chữ số thập phân. 
2.2.2.12 Lệnh DRAWNOW 
 Qua mỗi lượt lặp, ta phải gọi drawnow để MATLAB thực sự hiển thị từng hình 
vẽ. Còn nếu không, nó sẽ đợi đến tận khi bạn vẽ xong hết các hình rồi mới cập nhật 
quá trình. 
 Chương 3: THỨ TỰ GIẢI BÀI TOÁN TÌM CÔNG TỪ GIẢN ĐỔ PV TRÊN 
 MATLAB VÀ CODE HOÀN CHỈNH 
3.1 THỨ TỰ GIẢI BÀI TOÁN TÌM CÔNG TỪ GIẢN ĐỒ PV 
 a/ Khởi tạo các biến: nhập số mol khí, nhập áp suất ban đầu, nhập V ban đầu. 
 b/ Đặt hằng số khí R (J/mol), đặt nhiệt độ ban đầu T1 theo phương trình trạng 
thái khí lí tưởng. 
 c/ Ghi áp suất và thể tích ban đầu cho biểu đồ. Nhập tổng công thực hiện được, 
nhập số điểm ban đầu để có thể vẽ đường cong đẳng nhiệt. 
 d/ Lập cho đến khi lệnh QUIT được chọn vào menu với QUIT là lựa chọn thứ 
4 trong menu, gán giá trị của Pathtype bằng 0 khi vào vòng lặp (PathType ~= 
QuitType) 
 e/ Chọn các quá trình đẳng áp, đẳng tích hay đẳng nhiệt hoặc QUIT. Tạo điểm 
kế tiếp. Lập trình chi tiết cho menu. 
 g/ Nếu quá trình là đẳng áp, xác định các thông số P, T mới. Nhập biểu thức 
tính công trong quá trình đẳng áp. Thêm thể tích, áp suất vào dữ liệu của đồ thị. 
 h/ Nếu quá trình kế tiếp là đẳng tích, xác định các thông số P, V, T. Nhập tổng 
công thực hiện bằng 0. Thêm thể tích và áp suất vào dữ liệu của đồ thị. 
 - 11 - 
 i/ Nếu quá trình kế tiếp là đẳng tích, xác định các thông số P, V, T. Nhập biểu 
thức tính công thực hiện được. Tính toán các giá trị của P V trong quá trình đẳng 
nhiệt và thêm vào dữ liệu đồ thị. 
 k/ Tạo điểm để vẽ đồ thị (tạo ma trận ngang tất cả các điểm). 
 l/ Vẽ đồ thị và chú thích (chia lại trục, đặt tên trục x, y). 
3.2 CODE HOÀN CHỈNH (KÈM LỜI DỊCH CODE) 
 Dựa vào yêu cầu và mục tiêu bài toán đặt ra, dựa trên kết quả làm được, sau 
đây là đoạn code hoàn chỉnh để giúp giải bài toán tìm công của các quá trình cân 
bằng từ giản đồ pV: 
 % xac dinh cong cua he trong qua trinh can bang tu gian do (P,V) 
 clear all; 
 %@ khoi tao cac bien 
 nMoles = input('Nhap so mol khi '); 
 P(1) = input('Nhap ap suat ban dau (Pa): '); 
 V(1) = input('Nhap the tich ban dau (m^3): '); 
 R = 8.314; % Hang so khi (J/mole) 
 T(1) = P(1)*V(1)/(nMoles*R); % Nhiet do ban dau 
 PPlot = P(1); % Ghi ap suat ban dau cho bieu do 
 VPlot = V(1); % Ghi the tich ban dau cho bieu do 
 WTotal = 0; % Tong cong thuc hien duoc (J) 
 iPoint = 1; % diem ban dau 
 NCurve = 100; % So diem duoc su dung de ve duong cong dang nhiet 
 %@Lap cho den khi lenh QUIT duoc chon tu menu 
 QuitType = 4; % QUIT la lua chon thu 4 trong menu 
 PathType = 0; % Gia tri gia cua PathType khi vao vong lap 
 while(PathType ~= QuitType) 
 - 12 - 
%@ Chon cac qua trinh (Dang ap, Dang tich, dang nhiet) or QUIT 
iPoint = iPoint + 1; % Diem ke tiep 
fprintf('Giai doan #%d \n',iPoint-1); %Co \n thi in xong xuong hang, dau dau 
nhac lenh ve dau dong ke tiep ; %d: Ghi 1 so nguyen 
PathType = menu(sprintf('Giai doan %d: Chon qua trinh ke tiep',iPoint-1), ... 
'Dang ap (Constant P)', 'Dang tich (Constant V)', ... 
 'Dang nhiet (Select new V)','QUIT'); 
%@ Neu qua trinh ke tiep la dang ap (Constant P) 
if( PathType == 1 ) 
%@ Xac dinh thong so moi:Ap suat, nhiet do 
V(iPoint) = input('Nhap the tich moi: '); 
P(iPoint) = P(iPoint-1); % Ap suat moi giong ap suat cu 
T(iPoint) = P(iPoint)*V(iPoint)/(nMoles*R); % Nhiet do moi 
%@ Tinh cong trong qua trinh dang ap 
W = P(iPoint)*( V(iPoint) - V(iPoint-1) ); 
%@ Them the tich va ap suat vao du lieu cua do thi 
VPlot = [VPlot V(iPoint)]; % Them diem vao du lieu the tich de ve 
PPlot = [PPlot P(iPoint)]; % Them diem vao du lieu ap suat de ve 
%@ neu qua trinh ke tiep la dang tich (Constant V) 
 elseif( PathType == 2 ) 
%@ Xac dinh thong so moi:P,V,T 
P(iPoint) = input('Nhap ap suat moi: '); 
V(iPoint) = V(iPoint-1); 
T(iPoint) = P(iPoint)*V(iPoint)/(nMoles*R); 
%@ Tong cong thuc hien duoc =0 
W = 0; 
 - 13 - 
%@ Them the tich va ap suat vao du lieu cua do thi 
VPlot = [VPlot V(iPoint)]; % Them diem vao du lieu the tich de ve 
PPlot = [PPlot P(iPoint)]; % Them diem vao du lieu ap suat de ve 
%@ Neu qua trinh ke tiep la dang nhiet (Select new V) 
elseif( PathType == 3 ) 
%@ Xac dinh cac thong so moi:P,V,T 
V(iPoint) = input('Nhap the tich moi: '); 
T(iPoint) = T(iPoint-1); 
P(iPoint) = nMoles*R*T(iPoint)/V(iPoint); 
%@ Cong thuc hien duoc 
W = nMoles*R*T(iPoint)*log(V(iPoint)/V(iPoint-1)); 
%@ Tinh toan cac gia tri cua P V trong qua trinh dang nhiet va them vao 
%du lieu do thi 
for i=1:NCurve 
(i) = V(iPoint-1) + (i-1)/(NCurve-1)*(V(iPoint)-V(iPoint-1)); 
PNew(i) = nMoles*R*T(iPoint)/VNew(i); 
end 
VPlot = [VPlot VNew]; % Them diem vao du lieu the tich de ve 
PPlot = [PPlot PNew]; % Them diem vao du lieu ap suat de ve 
end 
%@ Draw the total path on the PV diagram, adding this leg 
if( PathType ~= QuitType ) 
WTotal = WTotal + W; % Tong cong 
plot(V,P,'o',VPlot,PPlot,'-'); 
 - 14 - 
axis([0 1.5*max(V) 0 1.5*max(P)]); % Chia lai truc toa do[ axis([xmin xmax 
ymin ymax])xmin, ymin, zmin: la gia tri nho nhat cua cac truc x, y, z. xmax, 
ymax, zmax: la gia tri lon nhat cua cac truc x, y, z. 
xlabel('Volume (m^3)'); %dat ten cho truc x 
ylabel('Pressure (Pa)');%dat ten cho truc y 
for i=1:iPoint 
text(V(i),P(i),sprintf(' %d',i)); % Mark each point; %d: Ghi 1 so nguyen 
end 
title(sprintf('Work; Last leg = %.3f J, Total = %.3f J',W,WTotal) ); %dat ten 
cho do thi %f ghi so thuc co chu so thap phan theo quy tac lam tron dau 
drawnow;% qua moi luot lap ta phai goi drawnow de matlab thuc su hien thi 
hinh ve.neu khong, no se doi den khi ve xong het cac hinh roi moi cap nhat qua 
trinh hien thi 
end 
end 
 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 
 - 15 - 
 1. L. Garcia and C. Penland (1996), “MATLAB Projects for Scientists and 
Engineers”, Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ. 
 2. Nguyễn Phùng Quang (2006), “Matlab và Simulink Dành cho Kỹ sư điều 
khiển tự đồng”, NXB Khoa Học & Kỹ Thuật. 
 3. Phạm Thị Ngọc Yến, Lê Hữu Tình, “Cơ sở matlab và ứng dụng”, NXB 
Khoa học & Kỹ thuật 
 4. Trần Quang Khánh (2002), “Giáo trình cơ sở Matlab ứng dụng”, tập I và II, 
NXB Khoa học & Kỹ thuật. 
 - 16 - 

File đính kèm:

  • pdfbao_cao_xac_dinh_cong_cua_he_trong_cac_qua_trinh_can_bang_tu.pdf