Entalpia specifica: 25 fatti interessanti da sapere

Contenuti

Specifici Edefinizione di ftalpia

L'entalpia specifica è la misura dell'energia totale di un'unità di massa. È definito come la somma di energia interna specifica e flusso di lavoro attraverso il confine del sistema.

Unità di Specifici Entalpia

L'unità di entalpia specifica (h) è kJ / kg.

Equazione dell'entalpia specifica

L'equazione dell'entalpia specifica è

h = u + Pv

Dove,

h = Entalpia specifica  

u = Energia interna specifica

P = Pressione del sistema

v = volume specifico del sistema

Formula Entalpia specifica

h = u + Pv

h = cp (dT)

Dove,

cp= capacità termica specifica

dT = Differenza di temperatura

Specifici Entalpia di aria secca

È definito come il prodotto della capacità termica specifica dell'aria a pressione costante e della temperatura a bulbo secco

h = cp (T)

Cp: Calore specifico dell'aria a pressione costante

Cpaio) : 1.005 kJ / kg-K

T: temperatura a bulbo secco

Specifici Entalpia dell'etanolo

L'entalpia specifica dell'etanolo (C.2H5OH) è 2.46 J / g ℃

Specifici Entalpia dell'acqua a diverse temperature

Entalpia specifica dell'acqua (hacqua) è dato dal prodotto della capacità termica specifica dell'acqua Cacqua e la temperatura. A condizioni ambientali (pressione 1 bar), l'acqua bolle a 100 ℃ e l'entalpia specifica dell'acqua è di 418 KJ / Kg.

Cacqua = 4.18 kJ / kg K

Di seguito è stata illustrata l'entalpia specifica dell'acqua liquida a pressione atmosferica in condizioni e temperature diverse:

entalpia specifica
Fig 1: entalpia specifica dell'acqua liquida vs. temperatura

Contenerelpy equazione calore specifico

L’entalpia è definita come il contenuto energetico totale di un sistema. È espresso come prodotto della massa, del calore specifico e della variazione di temperatura del sistema.

H = mCp (Tf - Ti)

Dove,

H = entalpia

Cp = capacità termica specifica a pressione costante

m = massa del sistema

Ti = Temperatura iniziale

Tf = temperatura finale

Specifici Entalpia d'aria

È definita come la somma dell'entalpia specifica dell'aria secca e dell'entalpia specifica dell'aria umida.

h = 1.005 * t + ω (2500 + 1.88 t)

h = entalpia dell'aria umida kJ / kg

t = Temperatura bulbo secco in ℃

ω = umidità specifica o rapporto di umidità in kg / kg di aria secca

L'umidità specifica è definita come il rapporto tra la massa di vapore acqueo per Kg di aria secca in un dato volume e una data temperatura.

Entalpia specifica della tavola d'aria

Di seguito sono state fornite le variazioni delle proprietà termodinamiche dell'aria rispetto alla condizione di temperatura alla pressione atmosferica.

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Fig 2: proprietà termodinamiche del gas liquido (credito immagine:termopedia)

Specifici Eftalpia di acqua liquida

Un diagramma di fase dell'acqua tracciato tra la temperatura e l'entropia specifica illustra l'entalpia dell'acqua in uno stato diverso.

La curva del vapore secco saturo separa il vapore surriscaldato dalla regione del vapore umido e la curva del liquido saturo separa il liquido sottoraffreddato dalla regione del vapore umido.

Il punto in cui si incontrano sia la curva del vapore saturo che quella del liquido saturo è noto come punto critico. A questo punto l'acqua è passata direttamente al vapore.

Nota: nel punto critico, il calore latente di vaporizzazione è uguale a zero.

Nel punto critico il grado di libertà è zero.

  • La pressione del punto critico per l'acqua è 221.2 bar
  • La temperatura del punto critico dell'acqua è di 374 ℃
  • La linea 1-2-3-4-5 rappresenta una linea a pressione costante.
ST DIA 1
Fig 3: Rappresentazione del diagramma di fase sulla curva TS

Sottoraffreddamento: è il processo di diminuzione della temperatura a pressione costante al di sotto del liquido saturo.

L'entalpia specifica dell'acqua liquida è la differenza tra l'entalpia dell'acqua sulla linea del liquido saturo (2) e l'entalpia specifica dell'acqua nella regione sub-fredda (1). L'unità di entalpia specifica (h) è kJ / kg.

h1 =h2 - c p (liquido) (T2 - T1)

Dove,

h1 = entalpia dell'acqua nella regione sub-fredda

h2 o hf = entalpia dell'acqua alla curva del liquido saturo

Cp (liquido) = 4.18 kJ / kg (capacità termica specifica dell'acqua)

T2 = Temperatura del liquido al punto di saturazione

T1 = Temperatura del liquido nella regione sub-fredda  

Entalpia specifica di steam

L'entalpia specifica del vapore in qualsiasi punto arbitrario (3) nella regione umida è data dalla somma dell'entalpia specifica alla curva del liquido di saturazione a pressione costante e dal prodotto della frazione di secchezza e dalla differenza delle entalpie alla curva del liquido di saturazione e della curva del vapore di saturazione come stessa costante pressione.

h3 =hf + X (hfg)

h3 = entalpia specifica del vapore nella regione umida

hg = entalpia specifica del vapore alla linea del vapore di saturazione

hf = entalpia specifica del vapore alla linea del liquido di saturazione

hfg =hg - hf

Regione umida: è la miscela di acqua liquida e vapore acqueo

Frazione di secchezza (X): è definita come il rapporto tra la massa del vapore acqueo e la massa totale della miscela. Il valore della frazione di secchezza è zero per il liquido saturo e 1 per il vapore saturo.

X = mv/ (mv+ml)

Dove mv = massa di vapore

        ml = massa del liquido

Entalpia specifica del vapore surriscaldato

Super riscaldamento: è un processo per aumentare la temperatura a pressione costante al di sopra della linea del vapore saturo.

h5 =h4 +cp (vapore) (T5 - T4)

Dove,

h5 = entalpia specifica del vapore allo stato surriscaldato.

h4 = entalpia specifica alla curva del vapore di saturazione.

Cp = capacità termica a pressione costante

T4 = Temperatura al punto 4

T5 = Temperatura al punto 5

Specifici Enthalpia din tavolo a vapore

La tabella Steam contiene dati termodinamici sulle proprietà dell'acqua o del vapore. Viene utilizzato principalmente dagli ingegneri termici per la progettazione di scambiatori di calore.

Di seguito sono riportati alcuni valori utilizzati di frequente sulla tabella del vapore.

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Tavolo a vapore saturo a pressione (Credito immagine: www.tlv.com)

Entalpia ed entalpia specifica

Entalpia (H): rappresenta il contenuto di calore totale del sistema.

L'espressione matematica è

H = U + PV

H = Entalpia del sistema

U = Energia interna del sistema

P = Pressione

V = volume

Il cambiamento di entalpia (dH) è definito come il prodotto di massa, capacità termica specifica a pressione costante e differenza di temperatura tra due stati.

dH = mCp(dT)

m = massa del sistema

Cp = capacità termica del fluido

dT = variazione di temperatura

L'unità SI dell'entalpia è kJ

Entha specificolpy e capacità termica

L'entalpia specifica (h) è definita come la somma di energia interna specifica e lavoro di flusso.

L'espressione matematica è data da

h = u + Pv

u = energia interna specifica

Pv = flusso di lavoro

Unità SI dell'entalpia specifica kJ / kg

Capacità termica specifica (Cp) di acqua è definita come la quantità di calore necessaria per aumentare la temperatura di 1 kg di acqua di 1 K. Per ex la capacità termica specifica dell'acqua è 4184 J / kg-K.

cp = capacità termica specifica.

L'unità SI della capacità termica specifica è kJ / kg-K.

Entalpia specifica di combustione

È definito come il cambiamento di entalpia quando una sostanza reagisce vigorosamente con l'ossigeno in condizioni standard. È anche noto come "calore di combustione". L'entalpia di combustione della benzina è di 47 kJ / ge il diesel è di 45 kJ / g.

Entalpia specifica di evaporazione

È definita come la quantità di energia che deve essere aggiunta a 1 kg di sostanza liquida per trasformarla completamente in gas. L'entalpia di evaporazione/vaporizzazione è detta anche latente calore di vaporizzazione.

Entalpia specifica di evaporazione di vapore

L'energia termica richiesta dall'acqua alla pressione di 5 bar per trasformarla in vapore è sostanzialmente inferiore al calore necessario alle condizioni atmosferiche. Con l'aumento della pressione del vapore diminuisce l'entalpia specifica di evaporazione del vapore.

Specifici Entalpia di umido aria

L'entalpia specifica dell'aria umida è data da

h = 1.005 * t + ω (2500 + 1.88 t)

h = entalpia dell'aria umida kJ / kg

t = Temperatura bulbo secco in ℃

ω = umidità specifica o rapporto di umidità in kg / kg di aria secca

L'umidità specifica (ω) è definita come il rapporto tra la massa di vapore acqueo per Kg di aria secca in un dato volume e una data temperatura.

Specientalpia fic del vapore saturo

L'entalpia specifica di un vapore saturo a temperatura e pressione corrispondenti è di 2256.5 kJ / kg. È rappresentato da hg.

Entalpia specifica dell'acqua satura

L'entalpia specifica dell'acqua satura in condizioni atmosferiche standard è di 419 kJ / kg. È generalmente rappresentato da hf.

Entalpia specifica del vapore acqueo

In condizioni atmosferiche standard, ovvero 1 bar di pressione, l'acqua inizia a bollire a 373.15 K. L'entalpia specifica (hf) di vapore acqueo in condizioni sature è 419 kJ / kg.

Entalpia specifica assoluta

L'entalpia del sistema è misurata dall'energia totale nel sistema. Non può essere misurato in valore assoluto in quanto dipende dalla variazione di temperatura dell'impianto e può essere misurato solo come variazione di entalpia. Per il gas ideale, l'entalpia specifica è funzione solo della temperatura.

Entalpia specifica dell'acido acrilico

L'acido acrilico è utilizzato in molti prodotti industriali come materia prima per la Pasqua acrilica. Viene anche utilizzato nella produzione di poliacrilati. L'entalpia specifica di formazione dell'acido acrilico è compresa tra -321 ± 3 kJ / mole.

FAQ / Note brevi

1. Entalpia specifica dell'elio:

Il calore specifico dell'elio è 3.193 J / g K. Il calore latente di vaporizzazione dell'elio è 0.0845 kJ / mole.

Calore di vaporizzazione dell'elio

entalpia specifica
Fig 5: Il calore della vaporizzazione dell'elio (Credito immagine: persone)

2. L'entalpia specifica può essere negativa?

Sì, l'entalpia di formazione dell'etanolo è negativa. L'entalpia di formazione è definita come l'energia rimossa durante la reazione per formare il composto dagli elementi in condizioni standard. Maggiore è l'entalpia di formazione negativa, più stabile è la formazione dei composti.

3. Entalpia specifica vs capacità termica specifica

L'entalpia specifica è l'energia totale di una massa unitaria o definita come la somma dell'energia interna specifica e del lavoro svolto attraverso il confine del sistema.

La capacità termica specifica è definita come il calore necessario per aumentare la temperatura di 1 kg di acqua di 1 K.

4. Entalpia specifica vs calore specifico

L'interazione termica per unità di massa a pressione costante (processo isobarico) è nota come entalpia specifica.

5. Entalpia specifica dell'aria vs temperatura

L'entalpia specifica dell'aria è definita come il prodotto della capacità termica dell'aria a pressione costante e del cambiamento di temperatura mentre la temperatura è una proprietà intensiva del sistema in virtù della quale avviene il trasferimento di calore.

6.Massa enthaply vs specifica entalpia

L'entalpia o entalpia di massa è definita come il contenuto energetico totale del sistema. La sua unità è kJ. L'entalpia specifica è definita come contenuto energetico totale del sistema per unità di massa. La sua unità è kJ / kg.

7.Differenza tra entalpia ed entropia

L'entalpia è definita come il contenuto di calore totale del sistema dove l'entropia è definita come la casualità totale del sistema.

8.Perché l'entalpia specifica del vapore sui tavoli a vapore inizia a diminuire dopo circa 31 bar?

Le fasi liquida e vapore di una sostanza sono indistinguibili l'una dall'altra. Se consideriamo l'energia interna del vapore, dovrebbe diminuire con l'entalpia, ma poiché la vibrazione casuale delle molecole è ostacolata da altre molecole a causa dell'aumento della pressione.m che si traduce in una diminuzione del volume specifico, diminuendo così l'energia interna. Poiché l'entalpia specifica è definita come la somma dell'energia interna specifica e del flusso di lavoro sul confine del sistema, il entalpia specifica diminuisce anche.

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