Энтальпия
Энтальпия.
Одной из энергетических характеристик термодинамической системы является тепловая функция или энтальпия.
Если термомеханическую систему рассматривать как состоящую из макротела (газа) и поршня с грузом Р=рf, уравновешивающего давление газа р внутри сосуда. то такая система называется расширенной.
Энтальпия или энергия расширенной системы Е равна внутренней энергии газа U плюс потенциальная энергия поршня с грузом Епот = рfх = рV.
I=U+pV. [Дж].
Таким образом, энтальпия представляет собой сумму внутренней энергии системы U и работы, которую необходимо затратить, чтобы тело объемом V ввести в окружающую среду, имеющую давление р и находящуюся с телом в равновесном состоянии. Энтальпия системы аналогично внутренней энергии имеет вполне определенное значение для каждого состояния, т.е. является функцией состояния. Следовательно, в процессе изменения состояния:
di = i2 - i1,
Изменение энтальпии в любом процессе определяется только начальным и конечным состояниями тела и не зависит от характера процесса.
Рекомендуемые материалы
Величина i=u+pv называется удельной энтальпией (i=I/m), представляет собой энтальпию системы, содержащей 1 кг вещества, и измеряется в Дж/кг.
Уравнение dq=du+pdv в случае, когда единственным видом работы является работа расширения, с учетом очевидного соотношения pdv=d(pv)-vdp может быть записано в виде dq=d(u+pv)-vdp, или dq=di-vdp.
Из этого соотношения следует, что если давление сохраняется неизменным, т.е. осуществляется изобарный процесс (dp=0), то теплота, подведенная к системе при постоянном давлении, идет только на изменение энтальпии данной системы.
Это выражение очень часто используется в расчетах, т.к. огромное количество теплоты в теплоэнергетике (в паровых котлах, камерах сгорания газовых турбин, теплообменных аппаратах), а также целый ряд процессов химической технологии и многих других осуществляется при постоянном давлении. Кстати, по этой причине в таблицах термодинамических свойств обычно приводятся значения энтальпии, а не внутренней энергии.
Люди также интересуются этой лекцией: 12 Классификация опухолей головного мозга.
Формулы расчета изменения энтальпии в процессах:
Изохорный Di = ср(T2-T1)
Изобарный Di = ср(T2-T1)
Изотермический Di = 0
Адиабатный Di = ср(T2-T1)
Политропный Di =