ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ



BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN
VẬT LÝ A1
ĐỀ TÀI:
XÁC ĐỊNH CÔNG CỦA HỆ TRONG CÁC QUÁ TRÌNH
CÂN BẰNG TỪ GIẢN ĐỒ (p,V)

GVHD: CÔ DƯƠNG THỊ NHƯ TRANH
LỚP: CK18DM02- L07
NHÓM MATLAB: 5

TP.HCM, 4/12/2018



ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ



BÁO
BÀI TẬP
VẬT LÝ

CÁO

LỚN
A1

ĐỀ TÀI:
XÁC ĐỊNH CÔNG CỦA HỆ TRONG CÁC QUÁ TRÌNH
CÂN BẰNG TỪ GIẢN ĐỒ (p,V)

GVHD: CÔ DƯƠNG THỊ NHƯ TRANH
LỚP: CK18DM02- L07
NHÓM MATLAB: 5

LỚP: CK18DM02-L07
NHÓM: 5
THÀNH VIÊN:

TP.HCM, 4/12/2018


STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11


HỌ VÀ TÊN CÁC THÀNH VIÊN
Nguyễn Thị Huỳnh Nhi
Lê Thị Quỳnh Như
Phan Thị Ngọc Nhung
Mai Thị Trinh Nữ
Nguyễn Kim Oanh
Trần Thị Kim Oanh
Nguyễn Diệp Hoàng Thanh Phong
Hà Mỹ Phương
Lê Thị Bích Phượng
Lê Võ Như Quỳnh
Quách Văn Sĩ

MSSV
1813406
1813435
1813429
1813455
1813462
1813464
1813522
1813616
1813652
1813774
1813832

3



A.Mục lục
Lời

nói

đầu:.....................................................................................................4
I.Bài báo
cáo…………………………………………………................

5

1/Kiến thức vận
dụng………………………………………………………..5
2/Yêu cầu………………………………………………………….…...
…...

5

3/Nhiệm vụ……………………………………………………….…...
……..6
4/Thuật toán…………………………………………………...….
………..

6

5/Viết chương trình……………………………………………….......
……

6


6/Ví dụ…………………………………………………………….
……......

9

7/Nhận
xét………………………………………………………………… 10
8/Kết
luận………………………………………………………………… 11

II.Danh mục tài liệu tham khảo……………………….…......
…...12

B. Danh mục hình:
Hình 1:Code trên máy
……………………………………………………….8
4


Hình 2: Kết quả ví dụ 1………………………………………………………9
Hình 3: Kết quả ví dụ 2……...………………………………….…………..10

5



LỜI NÓI ĐẦU:
Cho đến hiện nay, việc khám phá và tìm hiểu môi trường xung quanh, các hiện tượng
tự nhiên… vẫn luôn được con người chú ý. Nói đến đây chúng ta không thể nhắc đến
lĩnh vực vật lý- một lĩnh vực được đóng góp rất nhiều qua những định luật, định lý

quan trọng và môn vật lý đại cương là môn học đại cương có tầm quan trọng đối với
sinh viên đại học Bách Khoa nói riêng và sinh viên các ngành kỹ thuật nói chung. Do
đó ,việc dành thời gian cho môn học này là rất cần thiết để có cơ sở vững chắc đồng
thời biết vận dụng nào cuộc sống ,trên cơ sở lí thuyết có sẵn, tìm hiểu , học hỏi, sáng
tạo ra những công trình hữu ích..
Sự phát triển của công nghệ toán tin ra đời đã hỗ trợ rất lớn trong quá trình phát
triển các lĩnh vực nói chung và vật lí nói riêng .Việc ứng dụng tin học trong quá trình
giải thích các cơ sở dữ liệu của vật lí , giải các bài toán vật lí đã làm có thời gian bỏ ra
được rút ngắn lại và mang hiệu quả cao hơn .Như chúng ta đã phần mềm ứng dụng
matlap đã giải quyết được các vấn đề đó .Vì thế việc tìm hiểu matlap và ứng dụng
trong việc thực hành môn vật lí đại cương I rất quan trong và hữu ích.
Ở bài tập lớn này nhóm thực hiện nội dung “Tính công trong các quá trình cân bằng
dựa trên giản đồ P-V” thông qua phần mềm matlap. Đây là một bài toán khá quan
trọng của phần nhiệt học và được ứng dụng khá nhiều .
Trong suốt quá trình nhóm cũng nhận được rất nhiều sự quan tâm và ủng hộ giúp đỡ
tận tình của thầy cô và bạn bè đặc biệt là cô Dương Thị Như Tranh giáo viên hướng
dẫn cho đề tài nàỳ cũng như cách đặc biệt tới bạn bè và cách riêng là sự nhiệt tình của
các thành viên trong nhóm.Sau đây là nội dung tìm hiểu bài tập lớn của nhóm!

7


I/BÀI BÁO CÁO:
1/ KIẾN THỨC VẬN DỤNG
-Cơ sở xây dựng công thức:
+Công trong quá trình biến đổi chậm mà thể tích thay đổi từ
A=
+Áp dụng nguyên lý thứ nhất nhiệt động học với một số biến đổi đặt biệt của
chất lưu, ta có công thức tính công trong một số quá trình cân bằng:
*Biến đổi đẳng tích: V= const. Đối với hệ là một khối khí lý tưởng, định

luật Gay-Lassac cho . Công trong quá trình đẳng tích:
W== 0
*Biến đổi đẳng áp: P= const. Đối với hệ là một khối khí lý tưởng, định
luật Gay-Lassac cho . Công trong quá trình đẳng áp:
W== - P(= R
*Biến đổi đẳng nhiệt : T= const. Đối với hệ là một khối khí lý tưởng, định
luật Boyle-Mariotte cho . Công trong quá trình đẳng nhiệt:
W== =

-Công của hệ trong một số quá trình cân bằng từ giản đồ p-V được xác định như sau:
+ Với quá trình đẳng tích: .
+ Với quá trình đẳng áp: .
+ Với quá trình đẳng nhiệt: .
2/ YÊU CẦU:
-Sử dụng Matlab để biểu diễn giãn đồ (p,V) của các quá trình cân bằng trên từ các giá
trị p, V cho trước và từ các giá trị đó tính toán tổng công của các quá trình đã được
biểu diễn.

3/ NHIỆM VỤ:
-Xây dựng chương trình Matlab:
8


1) Nhập dữ liệu về số mol n, áp suất ban đầu p, thể tích ban đầu V.
2) Tạo nút nhấn chọn quá trình nào (đẳng tích, đẳng áp, đẳng nhiệt hoặc thoát ra) và
nhập dữ liệu áp suất mới p hoặc thể tích mới V cho quá trình đó. (Có thể tham khảo
dòng lệnh bên dưới)
3) Vẽ đồ thị biểu diễn các quá trình trên giãn đồ (P,V).
4) Dùng các phép toán hình thức (symbolic) để tính tổng công của các quá trình
trên.

4/ THUẬT TOÁN:
Bước 1: Nhập vào máy giá trị của k, n, P1, V1
Bước 2: Tạo bảng menu để chọn các quá trình
Bước 2.1: Quá trình đẳng tích, nhập vào P (1+i) và vẽ đường biểu diễn
Bước 2.2: Quá trình đẳng áp, nhập vào V (1+i) và vẽ đường biểu diễn
Bước 2.3: Quá trình đẳng nhiệt, nhập vào V (1+i), tính T và vẽ đường biểu diễn
Bước 2.4: Dừng lại vòng lập switch và thực hiện tiếp câu lệnh phía dưới
Bước 3:Xuất ra tổng công của các quá trình và vẽ giãn đồ.

5/ VIẾT CHƯƠNG TRÌNH:
function giandoPV
k= input('Nhap vào so qua trinh, k= ');
n = input('Nhap vao so mol chat khi, n= ');
CONG= 0; R= 8.31; clf;
hold on
xlabel('V'); ylabel('P');
P1= input('Nhap vao P1= ');
V1= input('Nhap vao V1= ');
P(k)= 0; V(k)= 0;
for i= 1:k
P(i)= P1; V(i)= V1;
QUATRINH= menu(['Chon qua trinh cua giai doan thu ' num2str(i)], 'Dang
tich', 'Dang ap', 'Dang nhiet');
disp(['Qua trinh thu ' num2str(i) ', P1= ' num2str(P1) ', V1= '
num2str(V1)])
switch QUATRINH
case 1
disp(['Qua trinh dang tich, V2 = V1= ', num2str(V1),'m3']);
P2= input('Nhap vao P2= ');
V2= V1;

CONG= CONG + 0;
plot([V1 V2], [P1 P2]);
P1= P2;
V1= V2;
hold on
case 2

9


disp(['Qua trinh dang ap P1= P2= ', num2str(P1),'pa'])
P2= P1;
V2= input('Nhap vao V2= ');
CONG = CONG +(- P1*(V2 - V1));
syms x y
plot([V1 V2], [P1 P2]);
P1= P2;
V1= V2;
hold on
case 3
disp('Qua trinh nhiet')
V2= input('Nhap vao V2= ');
T= P1*V1/(n*R);
disp(['Nhiet do T= ', num2str(T), 'K']);
CONG= CONG + n*R*T*log(V1/V2);
C= P1*V1;
syms x y
ezplot(C/x, [V1 V2]);
P1= P1*V1/V2;
disp(['Ap suat P2= ', num2str(P1),'pa'])

V1= V2;
hold on
end
disp(' ')
end
axis([0, max(V)+1.5, 0, max(P)+0.5])
title('Gian do P - V')
disp('Gian do P-V')
disp(['Tong cong cua cac qua trinh ',num2str(CONG),'J']);
end

10


Hình 1: Code trên matlab

6/ VÍ DỤ:
Ví dụ 1: Cho 1 mol chất khí có thể tích và áp suất lần lượt là 2 m 3 và 3 pa lần lượt trải
qua 2 quá trình. Quá trình một đẳng tích, sau quá trình một áp suất tăng thêm 1 pa.
Quá trình 2 đẳng áp, thể tích tăng thêm 1 m 3. Tính tổng cộng của quá trình và vẽ đồ thị
biểu diễn quá trình trên giản đồ p-V ?

11


Hình 2: Kết quả ví dụ 1

12



Vídụ 2: Cho 1 mol chất khí có thể tích và áp suất lần lượt là 1 m 3 và 4 pa lần lượt trải
qua 3 quá trình. Quá trình 1 đẳng áp, sau quá trình một thể tích là 5 m 3.Quá trình 2
đẳng nhiệt, thể tích tăng thêm 1 m 3 so với ban đầu.Quá trình 3 đẳng tích, sau quá trình
áp suất là 2 pa. Tính tổng công của quá trình và vẽ đồ thị biểu diễn quá trình trên giản
đồ p-v ?

Hình 3: Kết quả ví dụ 2
7/ NHẬN XÉT:
*Ưu điểm:
-

Tính toán dễ dàng, tiện lợi, cho kết quả chính xác như cách phổ thông.
Hình ảnh giản đồ mô tả sinh động, chính xác, đặt biệt là khi vẽ đường cong
Giúp hiểu thêm về ứng dụng Matlab trong các bài toán kỹ thuật.
Tiết kiệm thao tác và thời gian so với cách tính phổ thông.

*Khuyết điểm:
-

Thiết kế đoạn code mất nhiều thời gian, công sức.
Đoạn code rườm rà.

13


-

Còn mô phạm trong phạm vi chủ đề được chỉ định, chưa sáng tạo sang các chủ
đề tính toán kỹ thuật khác.


8/ KẾT LUẬN:
-Với sự phân công chuẩn bị kỹ lưỡng và cố gắng hết mình, nhóm đã hoàn thành đề tài
được giao và Matlab cho ra kết quả như mong muốn.
-Qua phần bài tập lớn này nhóm đã:
-

Nắm vững công thức tính công trong các quá trình cân bằng

-

Biết được thao tác giải toán trên Matlab, ý nghĩa các câu lệnh cũng như cách

-

trình bày file word, công cụ trình bày các công thức toán học
Nâng cao sự hứng thú đối với môn học.
Trao dồi kỹ năng học tập và làm việc nhóm.
Nâng cao tinh thần trách nhiệm và thắt chặt tình đoàn kết của các thành viên
trong nhóm nói riêng và các bạn khoa Cơ khí nói chung.

II/ DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO :
1/ A. L. Garcia and C. Penland, MATLAB Projects for Scientists and Engineers,
Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ, 1996.
/>2/ Vật lý đại cương A1- Nguyễn Thị Bé Bảy-Huỳnh Quang Linh- Trần Thị Ngọc
Nhung
3/ Tài liệu hướng dẫn sử dụng Matlab
4/ Bài giảng điện tử Vật lý đại cương A1- T.S Phạm Thị Hải Miền
5/ Bài giảng điện tử Vật lý đại cương A1- T.S Lê Quang Nguyên

14