Энтальпия. Удельная энтальпия
Подавляющее большинство процессов, совершаемых в теплосиловых и холодильных машинах, а также в технологических аппаратах - это или изобарные процессы, или адиабатные процессы в открытых системах. Термодинамические расчеты этих процессов сопряжены не с самой величиной удельной внутренней энергии, а с некоторой суммой, равной u+ pv. Эту сумму обозначают через h и называют удельной энтальпией рабочего тела или теплоносителя:
h = u + pv, кДж/кг. (1-2)
Соответственно энтальпия всего рабочего тела или теплоносителя
H = U + pV, кДж.
ПЕРВЫЙ ЗАКОН И УРАВНЕНИЕ ПЕРВОГО ЗАКОНА
ТЕРМОДИНАМИКИ
Термодинамическая система
Термодинамическое исследование начинается с выделения термодинамической системы - ограниченной области пространства, подлежащей рассмотрению, например, газового объема, массы кипящей жидкости или других объектов 
. Все, что находится вне термодинамической системы и может взаимодействовать с нею, называют внешней, или окружающей средой. Термодинамическая система должна быть мысленно отделена от внешней среды границей термодинамической системы Назначение границы - фиксировать взаимодействие между термодинамической системой и внешней средой, а именно, вести учет потоков энергии, поступающих в систему (или выходящих из нее) и изменяющих энергию, аккумулируемую внутри системы.
|
|
|
.
Рис.1-1.Простейшая термодинамическая система (закрытая)
Если граница непроницаема для массы вещества, то границу и соответственно термодинамическую систему называют закрытой. В противном случае мы имеем открытую границу и открытую термодинамическую систему. Например, фреон, циркулирующий в бытовом холодильнике, рассматривается как закрытая система, если пренебречь мизерными утечками фреона через стенки холодильной машины. Напротив, внутренние полости теплообменного аппарата, турбины или компрессора, через которые протекает рабочее тело и которые имеют входное и выходное отверстия, служат примером открытых систем. Нашей конечной целью является анализ, в основном, открытых систем.
Если через границу закрытой термодинамической системы переносится энергия только в форме работы сил, то такая система называется адиабатической, или адиабатно изолированной. Иначе, адиабатной называют систему без теплообмена. Турбины, компрессоры, воздуходувки – адиабатные системы.. Наконец, если граница непроницаема и для массы вещества, и для энергии в любой форме, то мы имеем изолированную термодинамическую систему.
Две формы потока энергии - работа и тепловой поток
|
|
|
Из повседневного опыта следует, что давление, температуру и другие параметры состояния термодинамической системы можно изменить, изменяя его объем (или, например, намагниченность, поляризацию), то есть совершив работу сил механической (магнитной, электрической) природы. Но можно изменить состояние системы без совершения работы, только за счет теплообмена с внешней средой.
Подчеркнем два обстоятельства.
· Какой-либо третьей формы потока энергии не существует, если ограничиться рассмотрением закрытых термодинамических систем – систем, непроницаемых для потока массы вещества. Это положение является существенной частью первого закона термодинамики.
· Поток энергии, как и любой поток, струя, имеет, очевидно, протяженность. Правомерен вопрос: что есть величина потока? В термодинамике, как и в математике, величину потока всегда привязывают к определенной геометрической поверхности – контрольной поверхности, которую пересекает поток. Именно здесь можно выразить величину потока энергии в джоулях или ваттах, а величину потока массы в кг или кг/с. За пределами этой секущей поверхности величина потока может иметь совсем другие значения.
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 576; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!