Spezifische Enthalpie: 25 interessante Fakten zu wissen

Inhalt

Sspezifisch ENthalpyie-Definition

Die spezifische Enthalpie ist das Maß für die Gesamtenergie einer Masseneinheit. Es ist definiert als die Summe der spezifischen internen Energie- und Flussarbeit über die Systemgrenze hinweg.

Einheiten von S.spezifisch ENthalpie

Die Einheit der spezifischen Enthalpie (h) ist kJ / kg.

Spezifische Enthalpiegleichung

Die Gleichung der spezifischen Enthalpie lautet

h = u + PV

Woher,

h = spezifische Enthalpie  

u = spezifische innere Energie

P = Druck des Systems

v = Spezifisches Volumen des Systems

Spezifische Enthalpieformel

h = u + Pv

h = cp (dT)

Woher,

cp= spezifische Wärmekapazität

dT = Temperaturdifferenz

Sspezifisch ENthalpie trockener Luft

Es ist definiert als das Produkt der spezifischen Wärmekapazität von Luft bei konstantem Druck und Trockenkugeltemperatur

h = cp (T)

Cp: Spezifische Luftwärme bei konstantem Druck

CPaar) : 1.005 kJ / kg-K

T: Trockenkugeltemperatur

Sspezifisch EEthanol-Nthalpie

Die spezifische Enthalpie von Ethanol (C.2H5OH) beträgt 2.46 J / g ℃

Sspezifisch EWasseraufnahme bei verschiedenen Temperaturen

Spezifische Wasserenthalpie (hWasser) ergibt sich aus dem Produkt der spezifischen Wärmekapazität von Wasser C.Wasser und die Temperatur. Bei Umgebungsbedingungen (Druck 1 bar) kocht das Wasser bei 100 ° C und die spezifische Wasserenthalpie beträgt 418 kg / kg.

CWasser = 4.18 kJ / kg K.

Die spezifische Enthalpie von flüssigem Wasser bei atmosphärischem Druck unter Bedingungen und unterschiedlicher Temperatur wurde nachstehend dargestellt:

spezifische Enthalpie
Abb. 1: Spezifische Enthalpie von flüssigem Wasser gegenüber der Temperatur

Enthalpy Gleichung spezifische Wärme

Enthalpie ist definiert als der Gesamtenergieinhalt eines Systems. Sie wird als Produkt aus Masse, spezifischer Wärme und Temperaturänderung des Systems ausgedrückt.

H = m C.p (Tf - Ti)

Woher,

H = Enthalpie

Cp = spezifische Wärmekapazität bei konstantem Druck

m = Masse des Systems

Ti = Anfangstemperatur

Tf = Endtemperatur

Sspezifisch ELufttönung

Es ist definiert als die Summe der spezifischen Enthalpie trockener Luft und der spezifischen Enthalpie feuchter Luft.

h = 1.005 · t + & ohgr; (2500 + 1.88 t)

h = Enthalpie der feuchten Luft kJ / kg

t = Trockenkugeltemperatur in ℃

ω = spezifische Luftfeuchtigkeit oder Feuchtigkeitsverhältnis in kg / kg trockener Luft

Die spezifische Luftfeuchtigkeit ist definiert als das Verhältnis der Wasserdampfmasse pro kg trockener Luft in einem bestimmten Volumen und einer bestimmten Temperatur.

Spezifische Enthalpie des Lufttisches

Eine Variation der thermodynamischen Eigenschaften von Luft in Bezug auf die Temperatur bei atmosphärischem Druck wurde unten angegeben.

Screenshot 2021 05 11 um 6.54.19 Uhr
Abb. 2: Thermodynamische Eigenschaft von Flüssiggas (Bildnachweis:Thermopädie)

Sspezifisch ENthalpie von flüssigem Wasser

Ein Phasendiagramm von Wasser, das zwischen Temperatur und spezifischer Entropie aufgetragen ist, veranschaulicht die Enthalpie von Wasser in einem anderen Zustand.

Die Kurve des gesättigten Trockendampfes trennt überhitzten Dampf vom Bereich des feuchten Dampfes, und die Kurve der gesättigten Flüssigkeit trennt die unterkühlte Flüssigkeit vom Bereich des feuchten Dampfes.

Der Punkt, an dem sich sowohl die Kurve des gesättigten Dampfes als auch der gesättigten Flüssigkeit trifft, ist als kritischer Punkt bekannt. Zu diesem Zeitpunkt blitzte Wasser direkt zu Dampf ab.

Hinweis: Am kritischen Punkt ist die latente Verdampfungswärme gleich Null.

Am kritischen Punkt ist der Freiheitsgrad Null.

  • Der kritische Punktdruck für Wasser beträgt 221.2 bar
  • Die kritische Punkttemperatur des Wassers beträgt 374 ° C.
  • Die Linie 1-2-3-4-5 repräsentiert eine Konstantdrucklinie.
TS DIA 1
Abb. 3: Phasendiagrammdarstellung auf der TS-Kurve

Unterkühlung: Es ist der Prozess der Temperatursenkung bei konstantem Druck unter die gesättigte Flüssigkeit.

Die spezifische Enthalpie von flüssigem Wasser ist die Differenz der Enthalpie von Wasser an der gesättigten Flüssigkeitsleitung (2) und der spezifischen Enthalpie von Wasser im subkühlen Bereich (1). Die Einheit der spezifischen Enthalpie (h) ist kJ / kg.

h1 =h2 - c p (flüssig) (T2 - T1)

Woher,

h1 = Wasserenthalpie im subkühlen Bereich

h2 oder hf = Wasserenthalpie bei gesättigter Flüssigkeitskurve

Cp (flüssig) = 4.18 kJ / kg (spezifische Wärmekapazität von Wasser)

T2 = Temperatur der Flüssigkeit am Sättigungspunkt

T1 = Temperatur der Flüssigkeit im unterkühlten Bereich  

Spezifische Enthalpie von stIch war es

Die spezifische Enthalpie des Dampfes an einem beliebigen Punkt (3) im feuchten Bereich ergibt sich aus der Summe der spezifischen Enthalpie bei Sättigungsflüssigkeitskurve bei konstantem Druck und dem Produkt aus Trockenheitsanteil und Enthalpiedifferenz bei Sättigungsflüssigkeitskurve und Sättigungsdampfkurve als gleiche Konstante Druck.

h3 =hf + X (hfg)

h3 = spezifische Dampfenthalpie im feuchten Bereich

hg = spezifische Dampfenthalpie an der Sättigungsdampfleitung

hf = spezifische Dampfenthalpie an der Sättigungsflüssigkeitsleitung

hfg =hg - hf

Nasse Region: Es ist die Mischung aus flüssigem Wasser und Wasserdampf

Trockenheitsanteil (X): Er ist definiert als das Verhältnis der Wasserdampfmasse zur Gesamtmasse des Gemisches. Der Wert der Trockenfraktion ist Null für gesättigte Flüssigkeit und 1 für gesättigten Dampf.

X = mv/ (mv+ml)

Wo mv = Masse des Dampfes

        ml = Masse der Flüssigkeit

Spezifische Enthalpie von überhitztem Dampf

Überhitzung: Hierbei wird die Temperatur bei konstantem Druck über der gesättigten Dampfleitung erhöht.

h5 =h4 + cp (Dampf) (T5 - T4)

Woher,

h5 = spezifische Dampfenthalpie im überhitzten Zustand.

h4 = spezifische Enthalpie bei Sättigungsdampfkurve.

Cp = Wärmekapazität bei konstantem Druck

T4 = Temperatur am Punkt 4

T5 = Temperatur am Punkt 5

Sspezifisch Enthalpyie on Dampftisch

Die Dampftabelle enthält thermodynamische Daten zu den Eigenschaften von Wasser oder Dampf. Es wird hauptsächlich von den Thermotechnikern zur Auslegung von Wärmetauschern verwendet.

Einige häufig verwendete Werte in der Dampftabelle sind unten aufgeführt.

Screenshot 2021 05 10 um 9.29.28 Uhr
Druckbasierte Sattdampftabelle (Bildnachweis: www.tlv.com)

Enthalpie und spezifische Enthalpie

Enthalpie (H): Sie repräsentiert den gesamten Wärmeinhalt des Systems.

Der mathematische Ausdruck ist

H = U + PV

H = Systementhalpie

U = Innere Energie des Systems

P = Druck

V = Volumen

Die Änderung der Enthalpie (dH) ist definiert als das Produkt aus Masse, spezifischer Wärmekapazität bei konstantem Druck und Temperaturdifferenz zwischen zwei Zuständen.

dH = mCp(dT)

m = Masse des Systems

Cp = Wärmekapazität der Flüssigkeit

dT = Temperaturänderung

Die SI-Einheit der Enthalpie ist kJ

Spezifische Enthalpy und Wärmekapazität

Die spezifische Enthalpie (h) ist definiert als die Summe der spezifischen inneren Energie und der Strömungsarbeit.

Der mathematische Ausdruck ist gegeben durch

h = u + Pv

u = spezifische innere Energie

Pv = Fließarbeit

SI-Einheit der spezifischen Enthalpie kJ / kg

Spezifische Wärmekapazität (C.p) Wasser ist definiert als die Wärmemenge, die erforderlich ist, um die Temperatur von 1 kg Wasser um 1 K zu erhöhen. Die spezifische Wärmekapazität von Wasser beträgt beispielsweise 4184 J / kg-K.

cp = spezifische Wärmekapazität.

Die SI-Einheit der spezifischen Wärmekapazität ist kJ / kg-K.

Spezifische Verbrennungsenthalpie

Es ist definiert als die Enthalpieänderung, wenn eine Substanz unter Standardbedingungen heftig mit Sauerstoff reagiert. Es ist auch als "Verbrennungswärme" bekannt. Die Verbrennungsenthalpie von Benzin beträgt 47 kJ / g und Diesel beträgt 45 kJ / g.

Spezifische Verdunstungsenthalpie

Sie ist definiert als die Energiemenge, die 1 kg eines flüssigen Stoffes zugeführt werden muss, um ihn vollständig in Gas umzuwandeln. Die Verdampfungs-/Verdampfungsenthalpie wird auch als latent bezeichnet Verdampfungswärme.

Spezifische Enthalpie von evaDampfbildung

Die Wärmeenergie, die das Wasser bei einem Druck von 5 bar benötigt, um es in Dampf umzuwandeln, ist grundsätzlich geringer als die Wärme, die unter atmosphärischen Bedingungen benötigt wird. Mit zunehmendem Dampfdruck nimmt die spezifische Verdampfungsenthalpie des Dampfes ab.

Sspezifisch ENthalpie von nass Luft

Die spezifische Enthalpie feuchter Luft ist gegeben durch

h = 1.005 · t + & ohgr; (2500 + 1.88 t)

h = Enthalpie der feuchten Luft kJ / kg

t = Trockenkugeltemperatur in ℃

ω = spezifische Luftfeuchtigkeit oder Feuchtigkeitsverhältnis in kg / kg trockener Luft

Die spezifische Luftfeuchtigkeit (ω) ist definiert als das Verhältnis der Masse Wasserdampf pro kg trockener Luft in einem bestimmten Volumen und einer bestimmten Temperatur.

Specific Enthalpie von Sattdampf

Die spezifische Enthalpie eines Sattdampfes bei entsprechender Temperatur und entsprechendem Druck beträgt 2256.5 kJ / kg. Es wird durch h dargestelltg.

Spezifische Enthalpie von gesättigtem Wasser

Die spezifische Enthalpie von gesättigtem Wasser bei atmosphärischen Standardbedingungen beträgt 419 kJ / kg. Es wird allgemein durch h dargestelltf.

Spezifische Enthalpie von Wasserdampf

Bei normalen atmosphärischen Bedingungen, dh 1 bar Druck, beginnt das Wasser bei 373.15 K zu kochen. Die spezifische Enthalpie (hf) Wasserdampf im gesättigten Zustand beträgt 419 kJ / kg.

Absolute spezifische Enthalpie

Die Enthalpie des Systems wird von der Gesamtenergie im System gemessen. Sie kann nicht in absoluten Werten gemessen werden, da sie von der Änderung der Temperatur des Systems abhängt und nur als Änderung der Enthalpie gemessen werden kann. Für ein ideales Gas ist die spezifische Enthalpie nur die Funktion der Temperatur.

Acrylsäurespezifische Enthalpie

Acrylsäure wird in vielen Industrieprodukten als Rohstoff für Acryl-Ostern verwendet. Es wird auch zur Herstellung von Polyacrylaten verwendet. Die spezifische Bildungsenthalpie von Acrylsäure liegt im Bereich von -321 ± 3 kJ / Mol.

FAQ / Kurznotizen

1. Spezifische Enthalpie von Helium:

Die spezifische Wärme von Helium beträgt 3.193 J / g K. Die latente Verdampfungswärme von Helium beträgt 0.0845 kJ / Mol.

Verdampfungswärme von Helium

spezifische Enthalpie
Abb. 5: Die Verdampfungswärme von Helium (Bildnachweis: befähigen)

2. Kann eine bestimmte Enthalpie negativ sein?

Ja, die Enthalpie der Ethanolbildung ist negativ. Die Bildungsenthalpie ist definiert als die Energie, die während der Reaktion entfernt wird, um unter Standardbedingungen eine Verbindung aus Elementen zu bilden. Je höher negativ die Bildungsenthalpie ist, desto stabiler werden die Verbindungen gebildet.

3. Spezifische Enthalpie gegen spezifische Wärmekapazität

Die spezifische Enthalpie ist die Gesamtenergie einer Einheitsmasse oder definiert als die Summe der spezifischen inneren Energie und der Arbeit, die über die Systemgrenze hinweg ausgeführt wird.

Die spezifische Wärmekapazität ist definiert als die Wärme, die erforderlich ist, um die Temperatur von 1 kg Wasser um 1 K zu erhöhen.

4. Spezifische Enthalpie gegen spezifische Wärme

Die Wärmewechselwirkung pro Masseneinheit bei konstantem Druck (isobarer Prozess) wird als spezifische Enthalpie bezeichnet.

5. Luftspezifische Enthalpie gegen Temperatur

Die spezifische Enthalpie von Luft ist definiert als das Produkt der Wärmekapazität von Luft bei konstantem Druck und Temperaturänderung, während die Temperatur eine intensive Eigenschaft des Systems ist, aufgrund derer die Wärmeübertragung stattfindet.

6. Masse begeistert gegen spezifische Enthalpie

Massenenthalpie oder Enthalpie ist definiert als der Gesamtenergiegehalt des Systems. Seine Einheit ist kJ. Die spezifische Enthalpie ist definiert als der Gesamtenergiegehalt des Systems pro Masseneinheit. Seine Einheit ist kJ / kg.

7. Unterschied zwischen Enthalpie und Entropie

Die Enthalpie ist definiert als der Gesamtwärmegehalt des Systems, während die Entropie als die Gesamtzufälligkeit des Systems definiert ist.

8. Warum beginnt die spezifische Dampfenthalpie auf Dampftischen nach etwa 31 bar abzunehmen?

Die flüssige und die dampfförmige Phase eines Stoffes sind nicht voneinander zu unterscheiden. Wenn wir die innere Energie des Dampfes betrachten, sollte sie mit der Enthalpie abnehmen. Da jedoch die zufällige Schwingung von Molekülen durch andere Moleküle aufgrund des Druckanstiegs behindert wird, führt dies zu einer Abnahme des spezifischen Volumens, wodurch die innere Energie abnimmt. Da die spezifische Enthalpie als die Summe der spezifischen inneren Energie und der Strömungsarbeit an der Grenze des Systems definiert ist, wird die spezifische Enthalpie nimmt auch ab.

Weitere Themen zum Maschinenbau finden Sie hier Link.