 |
Энтальпия. Энтальпия – это сумма внутренней энергии системы U и произведения. давления системы р на ее объем V. Также как внутренняя энергия, работа и
|
|
|
|
Энтальпия
В термодинамике важную роль играет энтальпия - величина, которая яв-ляется функцией состояния и обозначается Н.
| Н = U+pV. | (4. 1) | |||
|
Энтальпия – это сумма внутренней энергии системы U и произведения | ||||
|
давления системы р на ее объем V. Также как внутренняя энергия, работа и | ||||
| теплота, она измеряется в джоулях (Дж))ж). | ||||
| h | H | , | (4. 2) | |
| M | ||||
где h – удельная энтальпия, которая представляет собой энтальпию системы, содержащей 1 кг вещества, и измеряется в Дж/кг.
Изменение энтальпии в любом процессе определяется только начальным и конечным состоянием тела и не зависит от характера процесса.
При изобарном процессе (dp=0), если давление системы сохраняется неизменным,
| dqp = dh | (4. 3) |
| и qp = h2 – h1, | (4. 4) |
т. е. теплота, подведенная к системе при постоянном давлении, идет только на изменение энтальпии данной системы. Это выражение часто используется в расчетах, так как огромное количество процессов подвода теплоты в теплоэнергетике (в паровых котлах, камерах сгорания газовых турбин и реактивных двигателей), а также целый ряд процессов химической технологии и многих других осуществляется при постоянном давлении.
При расчетах практический интерес представляет изменение энтальпии в конечном процессе:
t2
h h2 h1 
C p dТ ,
t1
где Ср – теплоемкость при постоянном давлении.
Основы теплопередачи
Процессы передачи тепла от одного тела к другому широко применяются
в технике. Процесс теплопередачи, или теплообмен, - это переход тепловой энергии от одного тела к другому, обусловленный разностью температур между этими телами. Теплообмен может происходить различными способами:
|
|
|
- теплопроводностью , когда тепло распространяется внутрь тела. В этомслучае молекулы, обладающие большим запасом кинетической энергии, пере-носят часть своей энергии непосредственно соседним молекулам, имеющим меньший запас энергии;
- конвекцией (соприкосновением), когда тепло передается при помощидвижущейся среды. Конвективный теплообмен связан с течением жидкого или газообразного тела, причем возможно как принудительное (при помощи насо-сов или вентиляторов), так и свободное течение, обусловленное неодинаковой плотностью нагретой и холодной частями среды. Конвекция всегда сопровож-дается и теплопроводностью в движущейся среде;
- радиацией (лучеиспусканием), когда тепловая энергия нагретого телапревращается в лучистую энергию; часть этой энергии, воспринимаясь другим телом, превращается вновь в тепловую. Передача тепла лучеиспусканием не нуждается в каком-либо теплоносителе; лучистое тепло может передаваться в любой разряженной среде.
На практике теплообмен часто происходит одновременно всеми назван-ными способами, т. е. теплопроводностью, конвекцией и лучеиспусканием.
Вопросы для самопроверки
1. Почему на практике не осуществляется цикл Карно насыщенного пара?
2. Изобразите цикл Ренкина насыщенного пара в Т, s – диаграмме. На каких ти-пах ЭС этот цикл нашел широкое применение?
3. Зачем применяют регенеративный подогрев и что он представляет собой?
4. Для чего применяется перегрев пара? Перечислите положительные моменты его применения.
5. Какая наибольшая температура перегрева пара может достигаться? С чем это связано?
6. Изобразите цикл Ренкина перегретого пара в Т, s – диаграмме. Покажите способы повышения термического КПД.
|
|
|
7. Назовите основные способы теплообмена.
8. Дайте понятие энтальпии.
|
|
|
