ЛЕКЦИЯ 5. В термодинамике важную роль игра­ет сумма внутренней энергии системы Uи произведения давления системы р на ее объем V

ЭНТАЛЬПИЯ (теплосодержание)

В термодинамике важную роль игра­ет сумма внутренней энергии системы Uи произведения давления системы р на ее объем V, называемая энтальпией и обозначаемая Н:

H=U+PV

или Δq = dU + Pdυ [34]

Где U – внутренняя энергия 1 кг газа;

PV - работа проталкивания, P и V соответственно давление и удельный объем при температуре, для которой определена внутренняя энергия.

Энтальпия идеального газа численно равна количеству тепла, затрачиваемого при нагревании 1 кг от 0 ⁰С до температуры Т при постоянном давлении. На основе первого закона термодинамики можно записать

q_p = u₂ - u₁ + P(V₂ – V₁) = (u₂ + PV₂) – (u₁+ PV₁)

Или можно выразить по другому.

Уравнение в случае, когда единственным видом ра­боты является работа расширения, с уче­том очевидного соотношения Pdυ = d(Ρυ) - υdΡ может быть записано в виде,

δq = d(u + pυ) – υdp или Δq = dh — υdP. [36]

Из этого соотношения следует, что если давление системы сохраняется не-

изменным, т. е. осуществляется изобар­ный процесс (dP = 0), то

δq_p = dh [37]

или q_p = h₂ – h₁ Δh = h₂ – h₁ = [38]

т. е. теплота, подведенная к системе при постоянном давлении, идет только на из­менение энтальпии данной системы. Следовательно, в процессе протекающем при постоянном давлении, количество подведенного тепла определяется как разность энтальпий в конце и начале процесса.

Для идеального газа с учетом, что и pV = RT получим

dh = du +d(pv) = c_vdT +RdT = (c_v +R)dT = c_pdT Так как входящие в нее величины явля­ются функциями состояния, то и сама энтальпия является функцией состояния и представляет собой энтальпию системы, содержащей 1 кг ве­щества, и измеряется в Дж/кг. Так же как внутренняя энергия, ра­бота и теплота, она измеряется в джоу­лях (Дж). Энтальпия обладает свойством адди­тивности.

Изменение энтальпии в любом про­цессе определяется только начальным и конечным состояниями тела и не за­висит от характера процесса.