Различия между энтальпией и энтропией 2021

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 24Следующая ⇒

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: 399; Мы поможем в написании вашей работы!

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

imageМы поможем в написании ваших работ!

Энтальпия против энтропии

Любопытство — это один аспект человека, который помогает ему открывать различные явления в мире. Один человек смотрит на небо и задается вопросом, как образуется дождь. Один человек смотрит на землю и задается вопросом, как растения могут расти. Это повседневное явление, с которым мы сталкиваемся в нашей жизни, но те люди, которые недостаточно любознательны, никогда не пытаются найти ответы, почему такие явления существуют. Биологов, химиков и физиков всего лишь несколько человек, которые пытаются найти ответы. Наш современный мир сегодня интегрирован с такими законами науки, как термодинамика. «Термодинамика» — это отрасль естествознания, которая включает изучение внутренних движений систем организма. Это исследование, посвященное взаимосвязи тепла с различными формами энергии и работы. Применения термодинамики проявляются в потоке электричества и от простого поворота и поворота винта и других простых машин. Пока задействованы тепло и трение, существует термодинамика. Двумя наиболее распространенными принципами термодинамики являются энтальпия и энтропия. В этой статье вы узнаете больше о различиях между энтальпией и энтропией.

В термодинамической системе мера ее полной энергии называется энтальпией. Для создания термодинамической системы требуется внутренняя энергия. Эта энергия служит толчком или триггером для создания системы. Единицей измерения энтальпии является джоуль (Международная система единиц) и калория (Британская тепловая единица). «Энтальпия» — это греческое слово «энтальпос» (чтобы влить тепло). Heike Kamerlingh Onnes был человеком, который придумал это слово, в то время как Альфред У. Портер был тем, кто обозначил символ «H» для «энтальпии». В биологических, химических и физических измерениях энтальпия является наиболее предпочтительным выражением для изменений энергии системы, поскольку она имеет возможность упростить конкретные определения передачи энергии. Невозможно достичь значения для общей энтальпии, потому что общая энтальпия системы не может быть непосредственно измерена. Только изменение энтальпии является предпочтительным измерением количества, а не абсолютной величиной энтальпии. В эндотермических реакциях наблюдается положительное изменение энтальпии, а при экзотермических реакциях происходит отрицательное изменение энтальпии. Проще говоря, энтальпия системы эквивалентна сумме не механической работы и подаваемого тепла. При постоянном давлении энтальпия эквивалентна изменению внутренней энергии системы и работе, которую система проявила к ее окружению. Другими словами, тепло может поглощаться или выделяться определенной химической реакцией в таких условиях.

«Энтропия» — второй закон термодинамики. Это один из самых фундаментальных законов в области физики. Это важно для понимания жизни и познания. Это рассматривается как Закон Беспорядка. В середине прошлого века «энтропия» уже была сформулирована с обширными усилиями Клаузиуса и Томсона. Клаузиус и Томсон были вдохновлены наблюдением Карно потоком, который превращает мельничное колесо. Карно заявил, что термодинамика — это поток тепла от более высоких до более низких температур, что делает работу парового двигателя. Клаузиус был тем, кто придумал термин «энтропия». Символом энтропии является «S», который гласит, что мир считается неотъемлемо активным, когда он действует спонтанно, чтобы рассеять или минимизировать наличие термодинамической силы.

Резюме:

  1. «Энтальпия» — это передача энергии, а «энтропия» — это Закон Беспорядка.

  2. Энтальпия берет символ «H», а энтропия принимает символ «S».

  3. Хайке Камерлингх Оннес придумал термин «энтальпия», а Клаузиус придумал термин «энтропия».

  • Термической реакции и энтальпия Используйте частичную молярную энтальпию соединения, определяемую соотношением (2.34) Вы можете написать для тепла реакции (2.35)

Таким образом, теплота реакции представляет собой сумму продуктов парциальной молярной энтальпии продукта реакции, а также разность между соответствующим стехиометрическим коэффициентом и аналогичной суммой реагирующих веществ. Эта формула теплоты реакции часто используется в расчетах.

Если G реакции происходят одновременно в системе, то пилот r-й реакции может быть описан следующим образом: (•34 = Св, р ^(р-1, р).(2.36) о ’ т, Пи Здесь мы покажем, что теплота реакции, которая может быть выражена как линейная комбинация других реакций, равна соответствующей линейной комбинации теплоты этих реакций.

Для простоты объяснения в качестве примера рассмотрим реакцию 2C (Алмаз)+ 02 (g)-> — 2CO (g), (1) (2.37). Людмила Фирмаль

  • Можно рассматривать как линейную комбинацию реакций C (Алмаз)+ Og(g) — CC2(g) (1 ’)2CO(g)+02 (g) — * 2C 

Так… отличительное имя. ( ) = 2 ви. Я привет = 22 Ви. Я Привет-2 и V<, V привет (2.41) ^ Сл т п Я… Или ду / ду / дх ( «)= 2(^-)-(»)。 (2.42) Оли Дж ТТП Д% Г ЯТ, П Д& ’т, п Таким образом, вы можете добавить теплоту реакции точно так же, как уравнение для химической реакции. </p>

Эта ситуация используется, особенно когда трудно экспериментально измерить теплоту конкретной реакции, но реакцию можно разделить на другие реакции, измерение ее теплоты несложно. Это же правило лежит в основе закона Гесса о постоянстве тепловыделения. Заметим, если физико-химический процесс системы протекает в постоянном объеме или при постоянном давлении, то теплота этого процесса зависит только от начального и конечного состояния системы.

Тепло в этих процессах эквивалентно следующему: 1) постоянный объем (см. (2.3)) (2.43) В. И (Вт Л. л. 2) при постоянном давлении (см. (2.15))

Формулы (2.43) и (2.44) являются основными формулами для калориметрии. Людмила Фирмаль

Смотрите также:

Предмет термодинамика

Соотношения между калорическими коэффициентами Принцип возрастания энтропии. Обратимые и необратимые процессы.
Уравнение Клаузиуса и Кирхгофа Формулировка второго закона термодинамики: изменения энтропии и возрастание энтропии

Популярные ответы

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 

Возможности:— примеры на сложение, вычитание, умножение, деление;— 4 уровня сложности.

программа для обучения детей сложению и вычитанию, логическому мышлению и основам математики. 

Цель игры: уравновесить чаши весов помещая на пустую чашу гирьки с цифрами.

 Возможности:

 — 15 уровней обучения;

— алгоритм динамической подстройки под возможности обучаемого.

обучение детей английскому алфавиту.

Возможности:— 3 уровня сложности (4, 5, 6 нот).

Дополнительно от Генона:

Последнее редактирование ответа: 19.03.2010

Похожие вопросы

<![endif]—>

В молекулярно-кинетической теории внутренняя энергия составляется из кинетической энергии всех частиц, потенциальной энергии взаимодействия молекул и энергии колебательного движения атомов (т. н. нулевой энергии). Внутренняя энергия — функция состояния, зависящая от температуры и давления, а для идеального газа — только от температуры (в этом случае потенциальной энергией взаимодействия пренебрегают).

На практике значение имеет не сама величина внутренней энергии, а ее изменение AU:

ΔU = CVM (t2 – t1) (2.60)

где CVM — средняя удельная массовая теплоемкость при постоянном объеме в пределах от t1 до t2, кДж/(кр°С). Таким образом, изменение внутренней энергии идеального газа равно произведению средней теплоемкости при постоянном объеме на разность температур газа.

Единицы удельной внутренней энергии — джоуль на килограмм (Дж/кг), джоуль на киломоль (Дж/кмоль) и джоуль на метр кубический (Дж/м3).

Энтальпия (теплосодержание насыщенного газа) — количество теплоты, необходимое для повышения температуры 1 кг вещества от абсолютного нуля до пара заданной температуры. В общем случае энтальпия является функцией температуры и давления. Как и в случае с внутренней энергией, чаще надо знать изменение энтальпии Л1, а не ее абсолютное значение:

 
   

image

ΔI = СрМ (t2 – t1) (2.61)

где СрМ — средняя удельная массовая темплоемкость при постоянном давлении в пределах от 1, до 12, кДж/(кг.°С).

Следовательно, изменение энтальпии идеального газа равно произведению средней теплоемкости при постоянном давлении на разность температур газа.

Энтальпию реального газа можно рассматривать как сумму энтальпии в идеальном состоянии и соответствующего корректирующего члена:

I = Iид + ΔI (2.62)

Корректирующий член й! может быть определен по графику зависимости энтальпии газов от приведенных температуры и давления (рис. 2.10).

Энтропия, так же как энтальпия и внутренняя энергия, — функция состояния рабочего тела (системы). Элементарное приращение энтропии в любом обратимом процессе выражается соотношением

dS = dQ/T = (dU + Adl)/T (2.63)

где dS — приращение энтропии, кДж/(кг•К); dQ — изменение тепловой энергии рабочего тела, кДж/кг; dU — приращение внутренней энергии, кДж/кг; dl — внешняя работа, кДж/кг; А—тепловой эквивалент работы, равный 1/101,7 кДж (кг•м); Т — абсолютная температура, К.

  • Главная
  • Справочник
  • Основные физико- химические законы и соотношения
  • Внутренняя энергия, энтальпия, энтропия

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий