Enthalpie spécifique : 25 faits intéressants à connaître

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Sspécifique Enthalpie définition

L'enthalpie spécifique est la mesure de l'énergie totale d'une unité de masse. Il est défini comme la somme de l'énergie interne spécifique et du travail de flux à travers la frontière du système.

Unités de Sspécifique Enthalpie

L'unité d'enthalpie spécifique (h) est le kJ / kg.

Equation d'enthalpie spécifique

L'équation d'enthalpie spécifique est

h = u + Pv

Où,

h = enthalpie spécifique  

u = énergie interne spécifique

P = Pression du système

v = volume spécifique du système

Formule spécifique d'enthalpie

h = u + Pv

h = cp (dT)

Où,

cp= capacité thermique spécifique

dT = différence de température

Sspécifique Enthalpie de l'air sec

Il est défini comme le produit de la capacité calorifique spécifique de l'air à pression constante et de la température du bulbe sec

h = cp (T)

Cp: Chaleur spécifique de l'air à pression constante

Cpaire) : 1.005 kJ / kg-K

T: température de bulbe sec

Sspécifique Enthalpie de l'éthanol

L'enthalpie spécifique de l'éthanol (C2H5OH) est de 2.46 J / g ℃

Sspécifique Enthalpie de l'eau à différentes températures

Enthalpie spécifique de l'eau (hd'eau) est donnée par le produit de la capacité calorifique spécifique de l'eau Cd'eau et la température. Aux conditions ambiantes (pression 1 bar), l'eau bout à 100 ℃ et l'enthalpie spécifique de l'eau est de 418 KJ / Kg.

Cd'eau = 4.18 kJ / kg K

L'enthalpie spécifique de l'eau liquide à la pression atmosphérique dans des conditions et des températures différentes a été illustrée ci-dessous:

enthalpie spécifique
Fig 1: enthalpie spécifique de l'eau liquide en fonction de la température

Contenirlchaleur spécifique de l'équation py

L'enthalpie est définie comme le contenu énergétique total d'un système. Il est exprimé comme le produit de la masse, de la chaleur spécifique et du changement de température du système.

H = mCp (Tf - Ti)

Où,

H = enthalpie

Cp = capacité thermique spécifique à pression constante

m = masse du système

Ti = Température initiale

Tf = température finale

Sspécifique Enthalpie de l'air

Il est défini comme la somme de l'enthalpie spécifique de l'air sec et de l'enthalpie spécifique de l'air humide.

h = 1.005 * t + ω (2500 + 1.88 t)

h = enthalpie de l'air humide kJ / kg

t = température du bulbe sec en ℃

ω = humidité spécifique ou taux d'humidité en kg / kg d'air sec

L'humidité spécifique est définie comme le rapport de la masse de vapeur d'eau par kg d'air sec dans un volume et une température donnés.

Enthalpie spécifique de la table à air

La variation des propriétés thermodynamiques de l'air par rapport à la température à la condition de pression atmosphérique a été fournie ci-dessous.

Capture d'écran 2021 05 11 à 6.54.19 AM
Fig 2: Propriété thermodynamique du gaz liquide (crédit d'image:thermopédia)

Sspécifique Enthalpie de l'eau liquide

Un diagramme de phase de l'eau tracé entre la température et l'entropie spécifique illustre l'enthalpie de l'eau à un état différent.

La courbe de vapeur sèche saturée sépare la vapeur surchauffée de la région de vapeur humide, et la courbe de liquide saturé sépare le liquide sous-refroidi de la région de vapeur humide.

Le point où les courbes de vapeur saturée et de liquide saturé se rencontrent est connu comme le point critique. À ce stade, l'eau s'est directement évaporée en vapeur.

Remarque: au point critique, la chaleur latente de vaporisation est égale à zéro.

Au point critique, le degré de liberté est nul.

  • La pression au point critique pour l'eau est de 221.2 bar
  • La température du point critique de l'eau est de 374 ℃
  • La ligne 1-2-3-4-5 représente une ligne à pression constante.
TS DIA 1
Fig 3: Représentation du diagramme de phase sur la courbe TS

Sous-refroidissement : C'est le processus de diminution de la température à pression constante en dessous de la liquide saturé.

L'enthalpie spécifique de l'eau liquide est la différence d'enthalpie de l'eau au niveau de la ligne de liquide saturé (2) et de l'enthalpie spécifique de l'eau dans la région sous-froide (1). L'unité d'enthalpie spécifique (h) est le kJ / kg.

h1 =h2 - c p (liquide) (T2 - T1)

Où,

h1 = enthalpie de l'eau dans la région sous-froide

h2 ou hf = enthalpie de l'eau à la courbe du liquide saturé

Cp (liquide) = 4.18 kJ / kg (capacité thermique spécifique de l'eau)

T2 = Température du liquide au point de saturation

T1 = Température du liquide dans la région sous-froide  

Enthalpie spécifique de stravail d'équipe

L'enthalpie spécifique de la vapeur en tout point arbitraire (3) dans la région humide est donnée par la somme de l'enthalpie spécifique à la courbe du liquide de saturation à pression constante et du produit de la fraction de siccité et de la différence des enthalpies à la courbe du liquide de saturation et de la courbe de la vapeur de saturation comme même constante pression.

h3 =hf + X (hfg)

h3 = enthalpie spécifique de la vapeur en zone humide

hg = enthalpie spécifique de la vapeur à la ligne de vapeur de saturation

hf = enthalpie spécifique de la vapeur à la ligne de liquide de saturation

hfg =hg - hf

Région humide: C'est le mélange d'eau liquide et de vapeur d'eau

Fraction de sécheresse (X): Elle est définie comme le rapport de la masse de vapeur d'eau à la masse totale du mélange. La valeur de la fraction de siccité est nulle pour le liquide saturé et 1 pour la vapeur saturée.

X = mv/ (mv+ml)

Où mv = masse de vapeur

        ml = masse de liquide

Enthalpie spécifique de la vapeur surchauffée

Super chauffage: C'est un processus d'augmentation de la température à pression constante au-dessus de la ligne de vapeur saturée.

h5 =h4 +cp (vapeur) (T5 - T4)

Où,

h5 = enthalpie spécifique de la vapeur à l'état surchauffé.

h4 = enthalpie spécifique à la courbe de vapeur de saturation.

Cp = capacité thermique à pression constante

T4 = Température au point 4

T5 = Température au point 5

Sspécifique Enthalpie on table à vapeur

La table de vapeur contient des données thermodynamiques sur les propriétés de l'eau ou de la vapeur. Il est principalement utilisé par les ingénieurs thermiques pour la conception d'échangeurs de chaleur.

Certaines valeurs fréquemment utilisées sur le tableau de vapeur sont indiquées ci-dessous.

Capture d'écran 2021 05 10 à 9.29.28:XNUMX:XNUMX
Table de vapeur saturée basée sur la pression (Crédit image: www.tlv.com)

Enthalpie et enthalpie spécifique

Enthalpie (H): Il représente le contenu thermique total du système.

L'expression mathématique est

H = U + PV

H = Enthalpie du système

U = énergie interne du système

P = pression

V = volume

Le changement d'enthalpie (dH) est défini comme le produit de la masse, de la capacité thermique spécifique à pression constante et de la différence de température entre deux états.

dH = mCp(dT)

m = masse du système

Cp = capacité calorifique du fluide

dT = changement de température

L'unité SI de l'enthalpie est kJ

Entha spécifiquelpy et capacité thermique

L'enthalpie spécifique (h) est définie comme la somme de l'énergie interne spécifique et du travail d'écoulement.

L'expression mathématique est donnée par

h = u + Pv

u = énergie interne spécifique

Pv = travail en flux

Unité SI d'enthalpie spécifique kJ / kg

Capacité thermique spécifique (Cp) d'eau est définie comme la quantité de chaleur nécessaire pour élever la température de 1 kg d'eau de 1 K. Par exemple, la capacité calorifique spécifique de l'eau est de 4184 J / kg-K.

cp = capacité thermique spécifique.

L'unité SI de capacité thermique spécifique est le kJ / kg-K.

Enthalpie spécifique de combustion

Il est défini comme le changement d'enthalpie lorsqu'une substance réagit vigoureusement avec l'oxygène dans des conditions standard. Elle est également connue sous le nom de «chaleur de combustion». L'enthalpie de combustion de l'essence est de 47 kJ / g et du diesel de 45 kJ / g.

Enthalpie spécifique d'évaporation

Elle est définie comme la quantité d'énergie qu'il faut ajouter à 1 kg d'une substance liquide pour la transformer complètement en gaz. L'enthalpie d'évaporation/vaporisation est également appelée latente. chaleur de vaporisation.

Enthalpie spécifique de evaporation de vapeur

L'énergie thermique requise par l'eau à une pression de 5 bars pour la convertir en vapeur est fondamentalement inférieure à la chaleur nécessaire aux conditions atmosphériques. Avec l'augmentation de la pression de vapeur, l'enthalpie spécifique d'évaporation de la vapeur diminue.

Sspécifique Enthalpie de humide air

L'enthalpie spécifique de l'air humide est donnée par

h = 1.005 * t + ω (2500 + 1.88 t)

h = enthalpie de l'air humide kJ / kg

t = température du bulbe sec en ℃

ω = humidité spécifique ou taux d'humidité en kg / kg d'air sec

L'humidité spécifique (ω) est définie comme le rapport de la masse de vapeur d'eau par kg d'air sec dans un volume et une température donnés.

Specienthalpie fique de la vapeur saturée

L'enthalpie spécifique d'une vapeur saturée à température et pression correspondantes est de 2256.5 kJ / kg. Il est représenté par hg.

Enthalpie spécifique de l'eau saturée

L'enthalpie spécifique de l'eau saturée aux conditions atmosphériques standard est de 419 kJ / kg. Il est généralement représenté par hf.

Enthalpie spécifique de la vapeur d'eau

Aux conditions atmosphériques standard, c'est-à-dire à une pression de 1 bar, l'eau commence à bouillir à 373.15K. L'enthalpie spécifique (hf) de vapeur d'eau à l'état saturé est de 419 kJ / kg.

Enthalpie spécifique absolue

L'enthalpie du système est mesurée de l'énergie totale du système. Il ne peut pas être mesuré en valeur absolue car il dépend du changement de température du système et ne peut être mesuré que comme le changement d'enthalpie. Pour le gaz parfait, l'enthalpie spécifique est fonction de la température uniquement.

Enthalpie spécifique à l'acide acrylique

L'acide acrylique est utilisé dans de nombreux produits industriels comme matière première pour les Pâques acryliques. Il est également utilisé dans la fabrication de polyacrylates. L'enthalpie spécifique de formation de l'acide acrylique est de l'ordre de -321 ± 3 kJ / mole.

FAQ / Notes courtes

1. Enthalpie spécifique de l'hélium:

La chaleur spécifique de l'hélium est de 3.193 J / g K. La chaleur latente de vaporisation de l'hélium est de 0.0845 kJ / mole.

Chaleur de vaporisation de l'hélium

enthalpie spécifique
Fig 5: La chaleur de vaporisation de l'hélium (Crédit image: parts)

2. L'enthalpie spécifique peut-elle être négative?

Oui, l'enthalpie de formation d'éthanol est négative. L'enthalpie de formation est définie comme l'énergie retirée pendant la réaction pour former un composé à partir d'éléments dans des conditions standard. Plus l'enthalpie de formation est négative, plus les composés sont formés de manière stable.

3. Enthalpie spécifique vs capacité thermique spécifique

L'enthalpie spécifique est l'énergie totale d'une masse unitaire ou définie comme la somme de l'énergie interne spécifique et du travail effectué à travers la frontière du système.

La capacité thermique spécifique est définie comme la chaleur nécessaire pour élever la température de 1 kg d'eau de 1 K.

4. Enthalpie spécifique vs chaleur spécifique

L'interaction thermique par unité de masse à pression constante (processus isobare) est connue sous le nom d'enthalpie spécifique.

5. Enthalpie spécifique à l'air en fonction de la température

L'enthalpie spécifique de l'air est définie comme le produit de la capacité thermique de l'air à pression constante et du changement de température, tandis que la température est une propriété intensive du système en vertu de laquelle le transfert de chaleur a lieu.

6. masse enthousiaste vs enthalpie spécifique

L'enthalpie ou enthalpie de masse est définie comme le contenu énergétique total du système. Son unité est le kJ. L'enthalpie spécifique est définie comme le contenu énergétique total du système par unité de masse. Son unité est le kJ / kg.

7. différence entre l'enthalpie et l'entropie

L'enthalpie est définie comme le contenu thermique total du système alors que l'entropie est définie comme le caractère aléatoire total du système.

8.Pourquoi l'enthalpie spécifique de la vapeur sur les tables à vapeur commence-t-elle à diminuer après environ 31 bars?

Les phases liquide et vapeur d'une substance sont indiscernables l'une de l'autre. Si l'on considère l'énergie interne de la vapeur, elle devrait diminuer avec l'enthalpie, mais comme la vibration aléatoire des molécules est entravée par d'autres molécules en raison de l'augmentation de la pression.m qui se traduit par une diminution du volume spécifique, diminuant ainsi l'énergie interne. Comme l'enthalpie spécifique est définie comme la somme de l'énergie interne spécifique et du travail d'écoulement à la limite du système, le enthalpie spécifique diminue également.

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