Физические основы теплотехники. Часть I. Термодинамика. Панов В.К. - 79 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КамчатГТУ | Петропавловск-Камчатский

Составители: 

Рубрика: 

§ 17. Изобарный процесс
87
Q =
Δ
U + L = (U
2
– U
1
) + p(V
2
– V
1
) =
= U
2
– U
1
+ p
2
V
2
– p
1
V
1
=
(равенство не нарушено, поскольку p
1
и p
2
– это начальное и конечное
давления в одном и том же процессе и они в нашем случае равны)
= (U
2
+ p
2
V
2
) – (U
1
+ p
1
V
1
).
Получаем разность двух одинаковых по структуре ско-
бок, что позволяет говорить о разности двух значений одной и
той же величины. Обозначим ее I — это энтальпия:
I = U+ pV. (4.19)
Тогда окончательно получим:
Q = I
2
– I
1
= ΔI. (4.20)
В изобарном процессе тепло равно изменению энталь-
пии. Это дает возможность сформулировать ее определение.
Энтальпия — это термодинамическая функция со-
стояния, изменение которой в изобарном процессе равно
теплу процесса.
Формулировка повторяет определение внутренней энер-
гии из предыдущего параграфа, но с важным отличием —
процессы теплообмена происходят по-разному.
Физический смысл, который можно придать энтальпии, не так оче-
виден, как у внутренней энергии, и зависит от характера рассматриваемых
процессов. В старых учебниках по теплотехнике энтальпию часто (если не
чаще) называли теплосодержанием, отмечая в этом некоторую неправиль-
ность, отдающую теорией теплорода. Хотя если обсуждается вопрос о теп-
лоте парообразования, которая равна разности энтальпий кипящей жидкости
и получающегося пара, то определенный смысл в таком понимании есть.
В других случаях, например когда речь идет о потоке вещества,
произведение рv предлагается считать работой ввода (вывода) вещества
в (из) систему (окружающую среду). «Следовательно, энтальпия являет-
ся суммой внутренней энергии тела и потенциальной энергии давления
среды» [13]. Как бы там ни было, важно, что энтальпия участвует в вы-
числениях тепла. Это сыграет свою роль в процессах с влажным паром.
Зависимость внутренней энергии от состояния установле-
на экспериментально. Из (4.19) следует, что энтальпия складыва-
ется из двух величин: одна – функция состояния, а другая –
произведение двух независимых параметров состояния. Поэтому
и вся сумма тоже должна быть функцией состояния:
I = f (состояния).
Размерность энтальпии:
[I] = Дж + Па · м
3
= Дж + (н/м
2
) · м
3
= Дж + н · м = Дж. 
§ 17. Изобарный процесс                                                87

      Q = ΔU + L = (U2 – U1) + p(V2 – V1) =
      = U2 – U1 + p2V2 – p1V1 =
      (равенство не нарушено, поскольку p1 и p2 – это начальное и конечное
      давления в одном и том же процессе и они в нашем случае равны)
      = (U2 + p2V2) – (U1+ p1V1).
      Получаем разность двух одинаковых по структуре ско-
бок, что позволяет говорить о разности двух значений одной и
той же величины. Обозначим ее I — это энтальпия:
                          I = U+ pV.                   (4.19)
      Тогда окончательно получим:
                        Q = I2 – I1 = ΔI.              (4.20)
      В изобарном процессе тепло равно изменению энталь-
пии. Это дает возможность сформулировать ее определение.
      Энтальпия — это термодинамическая функция со-
стояния, изменение которой в изобарном процессе равно
теплу процесса.
      Формулировка повторяет определение внутренней энер-
гии из предыдущего параграфа, но с важным отличием —
процессы теплообмена происходят по-разному.
        Физический смысл, который можно придать энтальпии, не так оче-
виден, как у внутренней энергии, и зависит от характера рассматриваемых
процессов. В старых учебниках по теплотехнике энтальпию часто (если не
чаще) называли теплосодержанием, отмечая в этом некоторую неправиль-
ность, отдающую теорией теплорода. Хотя если обсуждается вопрос о теп-
лоте парообразования, которая равна разности энтальпий кипящей жидкости
и получающегося пара, то определенный смысл в таком понимании есть.
        В других случаях, например когда речь идет о потоке вещества,
произведение рv предлагается считать работой ввода (вывода) вещества
в (из) систему (окружающую среду). «Следовательно, энтальпия являет-
ся суммой внутренней энергии тела и потенциальной энергии давления
среды» [13]. Как бы там ни было, важно, что энтальпия участвует в вы-
числениях тепла. Это сыграет свою роль в процессах с влажным паром.
       Зависимость внутренней энергии от состояния установле-
на экспериментально. Из (4.19) следует, что энтальпия складыва-
ется из двух величин: одна – функция состояния, а другая –
произведение двух независимых параметров состояния. Поэтому
и вся сумма тоже должна быть функцией состояния:
                         I = f (состояния).
       Размерность энтальпии:
       [I] = Дж + Па · м3 = Дж + (н/м2) · м3 = Дж + н · м = Дж.

Страницы