Table of Contents
Enthalpy는 화학 반응 및 물리적 프로세스의 에너지 변화를 분석 할 때 열역학의 중앙 개념입니다. enthalpy는 화학 및 물리학 분야에서 학생들과 교육자를 위해 중요하며, 열역학 사이클을 계산하기위한 기초가됩니다.
Enthalpy 란 무엇입니까?
Enthalpy, ]H로 denoted, 시스템의 총 열 함량을 반영하는 열역학적 특성입니다. 시스템의 내부 에너지의 합과 압력과 볼륨의 제품으로 정의됩니다.
H = U + PV
위치:
- H = Enthalpy
- U = 내부 에너지
- P = 압력
- V = 볼륨
Thermodynamics에서 Enthalpy의 중요성
Enthalpy는 물리적 및 화학 공정에서 에너지가 전송되는지 이해하는 중요한 역할을합니다. 과학자와 엔지니어가 온도, 압력 및 구성에 대해 어떻게 변화하는지에 대해 어떻게 반응 할 수 있는지 예측 할 수 있습니다.
enthalpy의 몇몇 중요한 신청은 다음을 포함합니다:
- 열을 측정하는 방법
- 엔진과 냉장고의 효율성을 결정
- 분석 단계 변화 및 화학 equilibria
Enthalpy 화학 반응 변화
화학 반응에서, enthalpy 변화는 수시로 에너지 역학을 이해하기 위하여 측정됩니다. enthalpy 변화의 2개의 1 차적인 유형은 입니다:
- Exothermic Reactions:] 이 반응은 열을 방출하고, enthalpy (ΔH < 0)에 있는 부정적인 변화에서 유래합니다.
- Endothermic Reactions:] 이 반응은 열을 흡수하고, enthalpy (ΔH > 0)에 있는 긍정적인 변화에 지도합니다.
Enthalpy 변화
반응의 enthalpy 변화는 다음과 같은 공식을 사용하여 계산될 수 있습니다:
ΔH = H (제품) - H (재질)
이 방정식은 enthalpy의 변화가 제품 및 원자재의 enthalpy 사이의 차이임을 강조합니다. 이러한 값을 계산하려면, 형성 데이터의 표준 enthalpy는 종종 사용됩니다.
Thermodynamic 사이클에서 Enthalpy
Carnot 주기와 같은 열역학 주기 또는 Rankine 주기는, 에너지 변환의 일 그리고 효율성으로 열의 변환을 설명합니다. 이해한 enthalpy는 이 주기를 분석하기를 위해 근본적입니다.
Carnot 주기
Carnot Cycle은 열 엔진의 최대 가능한 효율성을 정의하는 이론적인 모델입니다. 그것은 4 개의 역방향 프로세스로 구성됩니다.
- Isothermal Expansion: 시스템은 열을 enthalpy에서 증가하는 온수 공기에서 흡수합니다.
- Adiabatic 확장: 이 시스템은 열 교환 없이 확장, 주변에서 작업 계속.
- Isothermal Compression:] 이 시스템은 냉수에 열을 방출하여 흡입피의 감소를 유발합니다.
- Adiabatic Compression: 이 시스템은 열 교환 없이 압축되어 내부의 에너지와 온도를 증가시킵니다.
랭킨 사이클
랭킨 사이클은 일반적으로 발전소에서 사용되며 기계 에너지로 열의 변환을 포함합니다. 그것은 4 가지 주요 프로세스로 구성됩니다.
- Isentropic Compression:] 펌프는 액체를 압축하고, 그것의 압력과 enthalpy를 증가시킵니다.
- Isobaric Heat Addition: 액체는 일정한 압력에서 가열되어 증기로 변환합니다.
- Isentropic 확장: 증기는 터빈을 통해 확장하고, 일하고 흡입에서 감소시킵니다.
- Isobaric Heat Rejection: 증기는 일정한 압력에 냉각되어 액체로 집광됩니다.
관련 기사
enthalpy는 열역학의 원리와 다양한 사이클의 작동을 파악하는 데 필수적입니다. 이 개념을 마스터함으로써 학생들은 화학 반응과 물리적 프로세스 모두에서 에너지 변환을 더 잘 분석할 수 있으며 과학 및 공학의 발전을 위해 방법을 포장합니다.