Ім'я файлу: Реферат.rtf
Розширення: rtf
Розмір: 886кб.
Дата: 19.12.2020
скачати
Пов'язані файли:
завдання ППР студенти 2й курс.docx
Розширення: rtf
Розмір: 886кб.
Дата: 19.12.2020
скачати
Пов'язані файли:
завдання ППР студенти 2й курс.docx
ЧЕРКАСЬКИЙ ІНСТИТУТ ПОЖЕЖНОЇ БЕЗПЕКИ ІМЕНІ ГЕРОЇВ
ЧОРНОБИЛЯ НАЦІОНАЛЬНОГО УНІВЕРСИТЕТУ ЦИВІЛЬНОГО ЗАХИСТУ УКРАЇНИ
РЕФЕРАТ
На тему: «Теплообмін»
Виконав: студент 21-С групи
Тютюнник Євгеній
ПЛАН
Вступ
1. Теплопередача
2.Три основні види передачі тепла
3. Роль теплоти і її використання
4. Закон Гесса
5. Ентальпи́я
Список використаної літератури
теплопередача гесс закон
ВСТУП
Теплота, кінетична частина внутрішньої енергіїречовини, визначувана інтенсивним хаотичним рухом молекул і атомів, з яких ця речовина полягає.
Мірою інтенсивності руху молекул є температура. Кількість теплоти, яке має тіло при цій температурі, залежить відйого маси; наприклад, при одній і тій же температурі у великій чашціз водою полягає більше теплоти, ніж в маленькій, а у відрі з холодноюводою його може бути більше, ніж в чашці з гарячою водою (хоча температураводи у відрі і нижче).
Теплота відіграє важливу роль в життя людини, у томучислі і у функціонуванні його організму. Частина хімічної енергії, що міститься вїжі, перетворюється на теплоту, завдяки чому температура тіла підтримуєтьсяпоблизу 37 градусів Цельсія.
Тепловий баланс тіла людини залежить такожвід температури довкілля, і люди вимушені витрачати багато енергії наобігрів житлових і виробничих приміщень взимку і на охолодження їхлітом. Велику частину цій енергії поставляють теплові машини, наприкладкотельні установки і парові турбіни електростанцій, працюючих на викопномупаливі (вугіллі нафти) і що виробляють електроенергію. До кінця 18 ст. теплоту вважали матеріальноюсубстанцією, вважаючи, що температура тіла визначається кількістю що міститься внім "калорической рідини", або "теплорода". Пізніше Б.Румфорд, Дж.Джоульі інші фізики того часу шляхом дотепних дослідів і міркувань спростували"калорическую" теорію, довівши, що теплота невагома і її можнаотримувати у будь-яких кількостях просто за рахунок механічного руху. Теплота сама по собіне являється речовиною - це усього лише енергія руху його атомів абомолекул. Саме такого розуміння теплоти дотримується сучасна фізика.
1. ТЕПЛОПЕРЕДАЧА
Теплопередача - це процес перенесення теплотиусередині тіла або від одного тіла до іншого, обумовлений різницею температур.Інтенсивність перенесення теплоти залежить від властивостей речовини, різницітемператур і підкоряється експериментально встановленим законам природи. Щобстворювати ефективно працюючі системи нагріву або охолодження, різноманітнідвигуни енергоустановки, системи теплоізоляції, треба знатипринципи теплопередачі.
У одних випадках теплообмін небажаний (теплоізоляціяплавильних печей космічних кораблів і тому подібне), а в інших він має бутиякомога більше (парові котли, теплообмінники, кухонний посуд)
2. ТРИ ОСНОВНІ ВИДИ ПЕРЕДАЧІ ТЕПЛА
Існують три основні види теплопередачі: теплопровідність, конвекція і променистий теплообмін. Теплопровідність.
Якщо усередині тіла є різницятемператур, то теплова енергія переходить від більше гарячіше за йогочастину до холоднішої. Такий вид теплопередачі, обумовлений тепловими рухами ізіткненнями молекул називається теплопровідністю; при досить високихтемпературах в твердих тілах його можна спостерігати візуально. Так, принагріванні сталевого стержня з одного кінця в полум'ї газового пальника теплова енергіяпередається по стержню і на деяку відстань від кінця, що нагрівається, поширюється світіння (з видаленням від місця нагріву все менш інтенсивне).
Інтенсивність теплопередачі за рахунок теплопровідностізалежить від градієнта температури, тобто стосунки DТ/Dx різниці температур накінцях стержня до відстані між ними. Вона залежить також відплощі поперечного перерізи стержня (у м2) і коефіцієнта теплопровідностіматеріалу [у відповідних одиницях Вт/ (мDК)].
Співвідношення міжцими величинами було виведено французьким математиком Ж.Фурье і маєнаступний вигляд: де q - тепловий потік, k - коефіцієнт теплопровідності, а A - площа поперечного перерізу. Це співвідношенняназивається законом теплопровідності Фур'є; знак "мінус" в нім вказує на те, щотеплота передається в напрямі, зворотному градієнтутемператури. Із закону Фур'є виходить, що тепловий потік можназнизити, зменшивши одну з величин - коефіцієнт теплопровідності, площа абоградієнт температури. Для будівлі в зимових умовах останні величини практичнопостійні, а тому для підтримки в приміщенні потрібної температуризалишається зменшувати теплопровідність стін, тобто покращувати їхтеплоізоляцію. У таблиці представлені коефіцієнти теплопровідностідеяких речовин і матеріалів. З таблиці видно, що одні метали проводятьтепло набагато краще інших, але усі вони є значно кращими провідникамитепла, чим повітря і пористі матеріали.
Теплопровідність металів обумовлена коливаннями кристалічної решітки і рухом великого числа вільних електронів (щоназиваються іноді електронним газом). Рух електронів відповідальний і заелектропровідність металів, а тому недивно, що хороші провідники тепла (наприклад,срібло або мідь) є також хорошими провідниками електрики. Тепловий і електричний опір багатьох речовин різкозменшується при пониженні температури нижче температури рідкого гелію(1,8 K).
Це явище що називається надпровідністю, використовується дляпідвищення ефективності роботи багатьох пристроїв - від приладівмікроелектроніки до ліній електропередачі і великих електромагнітів. Конвекція. Як ми вже говорили, при підводі тепла дорідини або газу збільшується інтенсивність руху молекул, а внаслідокцього підвищується тиск. Якщо рідина або газ не обмежені в об'ємі, то вонирозширюються; локальна щільність рідини (газу) стає менше, і завдяки виштовхуючим (архімедівським) силам нагріта частинасередовища рухається вгору (саме тому тепле повітря в кімнаті піднімається від батарей достелі). Дане явище називається конвекцією. Щоб не витрачати теплоопалювальної системи даремно, треба користуватися сучасними обігрівачами,що забезпечують примусову циркуляцію повітря. Конвективний тепловий потік від нагрівача досередовища, що нагрівається, залежить від початковій швидкості руху молекул, щільності, в'язкості,теплопровідності і теплоємності і середовища; дуже важливі також розмір іформа нагрівача. Співвідношення між відповідними величинамипідкоряється закону Ньютона q = hA (TW T) де q - тепловий потік (вимірюваний у ватах), A - площа поверхні джерела тепла (у м2), TW і T - температури джерела і його оточення (у кельвинах). Коефіцієнт конвективного теплопереноса h залежить відвластивостей середовища початковій швидкості її молекул, а також від формиджерела тепла, і вимірюється в одиницях Вт/ (м2хК). Величина h неоднакова для випадків, коли повітрянавколо нагрівача нерухомий (вільна конвекція) і коли той же нагрівачзнаходиться в повітряному потоці (вимушена конвекція). У простихвипадках течії рідини по трубі або обтікання плоскої поверхні коефіцієнт h можнарозрахувати теоретично. Проте знайти аналітичне рішення задачі проконвекцію для турбулентної течії середовища доки не вдається.
Турбулентність - це складне рух рідини (газу), хаотичний в масштабах, що істотноперевищують молекулярні. Якщо нагріте (чи, навпаки, холодне) тіло помістити внерухоме середовище чи в потік, то навколо нього утворюються конвективніструми і пограничний шар. Температура, тиск і швидкість руху молекул в цьому шаріграють важливу роль при визначенні коефіцієнта конвективноготеплопереноса. Конвекцію необхідно враховувати при проектуваннітеплообмінників, систем кондиціонування повітря, високошвидкісних літальнихапаратів і багатьох інших пристроїв. У усіх подібних системах одночасно зконвекцією має місце теплопровідність, причому як між твердими тілами,так і в тій, що оточує їх середовищу.
При підвищених температурах істотну рольможе грати і променистий теплообмін. Променистий теплообмін. Третій вид теплопередачі -променистий теплообмін - відрізняється від теплопровідності і конвекції тим, щотеплота в цьому випадку може передаватися через вакуум. Подібність же його з іншихспособів передання тепла в тому, що він теж обумовлений різницею температур.Теплове випромінювання - це один з видів електромагнітного випромінювання. Інші йоговиди - радіохвильове ультрафіолетове і гамма-випромінювання - виникають увідсутність різниці температур.
На мал. 8 представлена залежність енергії теплового(інфрачервоного) випромінювання від довжини хвилі. Тепловевипромінювання може супроводжуватися випусканням видимого світла, але його енергія мала в порівнянні зенергією випромінювання невидимій частині спектру. Інтенсивність теплопередачі шляхом теплопровідності іконвекції пропорційна температурі, а променистий тепловий потікпропорційний четвертій мірі температури і підкоряється законуСтефана - Больцмана де, як і раніше, q - тепловий потік (у джоулях в секунду,тобто у Вт) A - площа поверхні випромінюючого тіла (у м2), а T 1 і T2 - температури (у кельвинах) випромінюючого тіла і оточення, що поглинає це випромінювання. Коефіцієнт sназивається постійною Стефана - Больцмана і рівний(5,66961х0,00096) х10 - 8 Вт/ (м2 DК4).
Представлений закон теплового випромінюваннясправедливий лише для ідеального випромінювача - так званого абсолютно чорного тіла.Жодне реальне тіло таким не є, хоча плоска чорна поверхня за своїмивластивостями наближається до абсолютно чорного тіла. Світлі жповерхні випромінюють порівняно слабо. Щоб врахувати відхилення відідеальності численних "сірих" тіл, в праву частину вираження, що описує законСтефана - Больцмана, вводять коефіцієнт, що менший одиниці,називається випромінювальною здатністю. Для плоскої чорної поверхні цей коефіцієнтможе досягати 0,98, а для полірованого металевого дзеркала неперевищує 0,05. Відповідно лучепоглощательная здатність висока длячорного тіла і низька для дзеркального.
Житлові і офісні приміщення часто обігріваютьневеликими електричними теплоизлучателями; червонясте світіння їх спіралей - цевидиме теплове випромінювання, близьке до межі інфрачервоноїчастини спектру. Приміщення ж обігрівається теплотою, яку несе в основному невидима,інфрачервона частина випромінювання. У приладах нічного баченнязастосовуються джерело теплового випромінювання і приймач, чутливий до ІЧ-випромінювання, дозволяючий бачити в темряві. Потужним випромінювачем теплової енергії є Сонце;воно нагріває Землю навіть на відстані 150 млн. км. Інтенсивність сонячноговипромінювання, реєстрована рік за роком станціями, розташованими у багатьох точкахземної кулі, складає приблизно 1,37 Вт/м2. Сонячна енергія - джерело життяна Землі. Ведуться пошуки способів найбільш ефективного їївикористання. Створені сонячні батареї, що дозволяють обігрівати будинки іотримувати електроенергію побутових потреб.
3. РОЛЬ ТЕПЛОТИ І ЇЇ ВИКОРИСТАННЯ
Конвекціязабезпечує віддачу тепла прилеглому до тіла повітрю аборідині. В процесі конвекції тепло відноситься від поверхнікоки потоком повітря або рідини. Шляхом конвекціїорганізмом віддається біля 15епла.
Віддача тепла організмом здійснюється також шляхомвипару води з поверхні шкіри і із слизових оболонокдихальним шляхів в процесі дихання. Випар води зповерхні тіла відбувається при виділенні поту. Навіть вумовах температурного комфорту і за відсутностівидимого потовиділення через шкіру випаровується до0,5 л води в добу. Випар 1 л поту у людини може знизититемпературу тіла на 10°С. Шляхом випару з організмувіддаляється біля 20епла.
При температурі довкілля, рівного або вище затемпературу тіла людини, коли інші способи віддачі тепларізко зменшуються, випар води стає головним способомвіддачі тепла. Віддача тепла випаром зменшується призбільшенні вологості повітря н повністю припиняєтьсяпри 100тносительной вологості.
Застосування тепла та холоду - один із способівполегшити стан після травм.
Однак для того, щоб домогтися бажаного ефекту, слідзнать про деякі нюанси такого лікування.
Холод заспокоює біль
Прикладання холодних предметів полегшує біль ізменшує набряк тканин при ударах, розтягненнях івивихах. Відбувається це за рахунок звуження судин ізменшення припливу крові до ушкоджених тканин.
Як правильно застосовувати холод:
Використання холодних компресів має сенс протягом 24-48 годин з моменту травми. У більш пізні термінизастосування холоду може уповільнити процесвідновлення тканин.
Загорніть в тонкий рушник шмат льоду або пакет зіспеціальним охолоджуючим гелем і в такому виглядіприкладайте до місця пошкодження.
Не слід залишати охолоджуючий компрес більш ніж на 20хвилин за один раз. Мінімальна перерва міжприкладаннями має бути 10 хвилин.
Апарат «Кріо Джет Міні» забезпечує стабільне охолодження навколишнього повітря (до –30 °С) та подачу охолодженого осушеного повітряного струменя за допомогою спеціального гнучкого шланга.
Kryotur 600 – настільний апарат для генерації холоду за допомогою термоелектричних модулів (елементи Пельтьє). Вплив холодом дозований і відбувається за допомогою голівок до –10 °С або манжет, охолоджених до +12 °С. Також до комплекту додаються: охолоджуючі голівки для короткочасного охолодження; охолоджуючі манжети для охолодження тривалого або з інтервалами, біоциклами; аплікатор екстремального холоду (до –35 °С) зі змінними насадками.
Застосування. Для швидкого досягнення анальгетичного ефекту; створення гарних передумов для проведення лікувальної гімнастики й ерготерапії через попереднє купірування болю та зниження м’язового тонусу; застосування при відкритих ранах для зупинки кровотечі, купірування болю, попередження запалення й запобігання виникненню набряків; при медичній необхідності для зниження дозування застосовуваних фармакологічних засобів.
Cryoflow 700/1000 – пересувний пристрій для виробництва холодного повітряного потоку до –32 °С.
Не дає прямого контакту зі шкірою: ідеально для відкритих ран і чутливих до холодного повітря пацієнтів, повітряний потік регулюється від 100 до 1000 л/хв із можливістю регулювання потоку до 10 разів за одну лікувальну сесію, гнучкий шланг із подвійною стінкою й різними насадками (довжина 1,60 м). Має голівку, що обертається на 360°, вибір насадок 5, 15 і 25 мм, дружнє меню та чіткий РК-дисплей.
Місцева кріотерапія викликає такі фізіологічні ефекти:
– знеболювальний: низька температура сповільнює провідність нервових закінчень, з одного боку, і знижує чутливість болючих рецепторів, з іншого;
– протизапальний: знижує виробництво речовин, які провокують болючу реакцію й тим самим істотно зменшує запальні реакції, зменшуючи температуру;
– звуження й розширення судин: охолодження тканин тіла призводить до звуження судин, як артеріальних, так і капілярних. При тривалому лікуванні охолодження призводить до розширення судин, а потім знову до їхнього звуження;
– підвищення тонусу м’язів, зменшення спастичності та зниження мимовільної (рефлекторної) активності м’язів.
Кріогенна фізіотерапія являє собою новітні досягнення в галузі фізики, нерідко засновані на ефекті Пельтьє. Сучасна кріогенна апаратура дозволяє значно поліпшити результати. Тривалість такого масажу не повинна перевищувати 5–10 хвилин. У цьому випадку процедура викликає спазм дрібних судин і капілярів, сповільнює кровотік і знижує проникність стінок судин, запобігає виникненню набряків, знижує чутливість нервових закінчень, болючі відчуття.
Кріомасаж – фізіопроцедура з використанням рідкого азоту або іншого кріоагенту, базується на перепадах температур, які викликають поперемінно звуження й розширення судин, що призводить до поліпшення кровообігу й трофічних функцій. Кріомасаж знаходить застосування в лікуванні вертеброгенних больових синдромів, міофасціального синдрому та ін. Масаж із льодом проводиться у вигляді розтирання хворого місця або зони по колу целофановим мішечком, наповненим льодом.
Резонансна гіпотермія являє собою процедуру, коли здійснюється ритмічне охолодження в режимі 60–120 хвилин із частотою дельта-біострумів головного мозку 0,05–5,00 Гц. Дана процедура нормалізує проникність гематоенцефалічного бар’єра, нормалізує збудливість центральної нервової системи. Резонансна гіпотермія знайшла широке застосування в стоматології при лікуванні пародонту як метод впливу, спрямований на підвищення стійкості організму до емоційного стресу. Варто визнати даний метод перспективним при лікуванні захворювань нервової системи.
Загальна кріотерапія в основному проводиться в кріокамері (кріосауні), де шкіра впродовж 2–3 хвилин перебуває в стані температурного стресу, але не зазнає ушкоджень. При загальній кріотерапії занурюють оголене тіло в газове середовище при температурі –110…–160 °С, при цьому забезпечують захист кінцівок і органів дихання від відмороження: перед процедурою на пацієнта надягають вовняні шкарпетки й рукавиці та ватно-марлеву пов’язку.
Вважається, що загальна кріотерапія має оздоровчий, омолоджуючий вплив на весь організм у цілому.
Лікувальний механізм заснований на зміні реактивності судин: первісний спазм дрібних артерій зміняється вираженим їхнім розширенням, що призводить до гіперемії, яка триває від 1 до 3 годин, залежно від індивідуальної переносимості організму. У результаті відбувається посилене теплотворення й поліпшення трофічної функції тканини як шкіри, так і внутрішніх органів, стимулюється робота серця і судин, поліпшується венозний відтік, посилений теплообмін сприяє втраті маси тіла.
Процедура загальної кріотерапії не супроводжується побічними ефектами, досить комфортна своєрідно, хворі швидко звикають до неї.
Показання:
– реабілітація після травм опорно-рухового апарату;
– після оперативних втручань;
– при дегенеративних захворюваннях хребту;
– запальних і обмінних захворюваннях суглобів;
– при багатьох шкірних захворюваннях;
– для досягнення загальнозміцнюючого та загартовуючого ефектів.
Нами спільно з Інститутом проблем кріобіології і кріомедицини АН України накопичено досвід з використання даного методу при вегетативній дисфункції. У результаті використання даного методу спостерігається регресія ступеня вираженості психовегетативного синдрому.
Протипоказаннями варто вважати:
– тяжкий стан хворих;
– інфаркт міокарда;
– виражену стадію гіпертонічної хвороби;
– серцеву недостатність;
– онкопатологію.
Не слід забувати про індивідуальні протипоказання, серед яких найчастіше зустрічається непереносимість холоду. Клінічна практика показує, що холодова алергія зустрічається не так вже й рідко.
Під впливом масажу льодом знижується м’язовий тонус, збільшується рухливість суглобів.
Аерокріотерапія – охолодження всього організму або окремих його частин повітряно-газовими середовищами екстремально низьких температур (–90…–170 °С) з метою лікування, профілактики та реабілітації.
Пріоритет у галузі аерокріотерапії належить японському дослідникові Тасімо Ямаурі, який в 1974 році обґрунтував застосування кріотерапії у лікуванні хворих із ревматоїдним артритом.
Виділяють місцеву й загальну АКТ. Місцева АКТ полягає у вогнщевому впливі низькотемпературним газовим потоком, одержуваним, як правило, при випаруванні рідкого азоту й спрямованим безпосередньо на вогнище – уражену захворюванням ділянку тіла. Локалізація кріовпливу забезпечується муфтами або камерами невеликого обсягу для кінцівок або інших частин тіла. Місцеву кріобальнеотерапію застосовують для лікування артритів, поліартритів, екземи.
Загальна АКТ передбачає тотальне або субтотальне занурення оголеного тіла пацієнта в газове середовище кріокамери при температурі –110…–180 °С. Лікувальні аспекти дії загальної АКТ зводяться насамперед до вираженої знеболюючої дії генералізованого характеру, зобов’язаній своїм походженням холодовій анестезії рецепторів і стимуляції вироблення ендорфінів, до протизапальної та протиревматичної дій, найімовірніше пов’язаних із посиленням ендогенної кортизолопродукції, а також до інтенсивного судинно-розширювального та міорелаксуючого ефектів. Отримано позитивний результат при лікуванні хворих на псоріаз, нейродерміт, бронхіальну астму. Виражена позитивна реакція на кріопроцедуру спостерігається у хворих наркологічного профілю в період абстинентного синдрому. Відзначено загальнотренуючий (загартовуючий) ефект АКТ, що базується на перебудові під її впливом діяльності серцево-судинної, периферичної нервової та ендокринної системи.
Установки для загальної кріотерапії виробляються в Німеччині, Японії, Росії.
Тривалість АКТ становить від 30 до 180 секунд. На курс призначається 10–20 процедур, які проводяться щодня або через день.
Показання до аерокріотерапії:
– зниження загальної резистентності організму;
– ревматоїдний поліартрит з переважним ураженням суглобів в активній (1-ша ст.) і неактивній фазі;
– анкілозуючий спондилоартроз (хвороба Бехтерева);
– захворювання шкіри (екзема, нейродерміт, псоріаз);
– профілактика захворювань периферичних судин.
Протипоказання: загальні для фізіотерапії, а також індивідуальна непереносимість холоду.
Тепло проти скутості і спазмів
Тепло має знеболюючу дію, зменшує скутість,напруженість м' язів, допомагає при м'язових спазмах.
Правильне застосування тепла :
Використовуйте гарячі і теплі аплікації для лікуванняконтрактур після вивихів і переломів - тепло знімаєм'язову напругу і відновлює рухливість суглобів.
Не використовуйте теплі компреси відразу після травмабо до тихий пір поки не зменшиться набряк. Теплопідсилює приплив крові і збільшує набряк тканин.
Візьміть до відома, що застосування вологого теплаефективніше, ніж застосування тепла сухого.
Для сухого тепла слід використовувати спеціальніелектричні або гумові грілки.
Для теплого вологого компресу можна змочити рушник вгарячій воді або помістити мокрий рушник вмікрохвильову піч і нагріти до потрібної температури.
Буває корисно помістити частину тіла в ємність з гарячоюводою.
Тривалість застосування зігріваючої аплікації становитьприблизно 20 хвилин, або стільки, скільки порекомендує ваш лікар.
Правильне застосування тепла:
Використовуйте гарячі і теплі аплікації для лікування контрактур після вивихів і переломів – тепло знімає м’язову напругу і відновлює рухливість суглобів.
Не використовуйте теплі компреси відразу після травм або до тих пір поки не зменшиться набряк. Тепло підсилює приплив крові і збільшує набряк тканин.
Візьміть до відома, що застосування вологого тепла ефективніше, ніж застосування тепла сухого.
Для сухого тепла слід використовувати спеціальні електричні або гумові грілки.
Для теплого вологого компресу можна змочити рушник в гарячій воді або помістити мокрий рушник в мікрохвильову піч і нагріти до потрібної температури.
Буває корисно помістити частину тіла в ємність з гарячою водою.
Тривалість застосування зігріваючої аплікації становить приблизно 20 хвилин, або стільки, скільки порекомендує ваш лікар.
4.ЗАКОН ГЕССА
Основні визначення
Термохімія вивчає теплові ефекти хімічних реакцій.
Тепловим ефектом хімічної реакції (чи процесу)називається кількість теплоти, ыделенное або поглиненесистемою за відсутності корисної роботи. Якщо існуєкорисна робота, то тепловий ефект відрізняється відкількості теплоти на величину цієї роботи. Утермодинаміці тепловий ефект вважається позитивним,якщо енергія системою поглинається.
Термохімічне рівняння - рівняння реакції, що міститьвідомості про тепловий ефект. Оскільки тепловий ефектзалежить від агрегатного стану, аллотропных іполіморфних модифікацій, ці відомості також вказуютьсяв термохімічному рівнянні. Приклад термохімічногорівняння:
З (графить) О2 (г) = СО2 (г) Н = - 393,5 кДж
Формулювання закону
Тепловий ефект реакції не залежить від проміжнихстадій і визначається тільки початковим і кінцевимстаном системи.
Наслідки закону Гесса
Слідство 1. Тепловий ефект розкладання якого-небудьз'єднання рівний, але протилежний по знаку дотеплового ефекту утворення цього з'єднання.
Нразложения = - Нобразования
Слідство 2. Якщо дві реакції мають однаковийпочатковий стан і різні кінцеві, то різниця їх тепловихефектів дорівнює тепловому ефекту переходу з одногокінцевого стану в інший.
Н12 = Н2- Н1
Слідство 3. Якщо дві реакції з різних початкових станівприходять до одного кінцевого, то різниця їх тепловихефектів дорівнює тепловому ефекту переходу з одногопочатковий стан в інше.
Н12 = Н1- Н2
Слідство 4. Тепловий ефект реакції дорівнює суміалгебри теплот утворення продуктів реакції мінус сумаалгебри теплот утворення початкових речовин.
Ентальпі́я (або теплова функція, від грец. enthálpo -"нагріваю") - термодинамічний потенціал, щохарактеризує стан термодинамічної системи при виборіяк основних незалежних змінних ентропії (S) і тиску (P).Позначається або, де N - число частинок системи, xi - іншімакроскопічні параметри системи. Ентальпія - адитивнафункція, тобто ентальпія всієї системи дорівнює суміентальпій її складових частин. Із внутрішньою енергією Uсистеми ентальпія зв'язана співвідношенням:
де U - внутрішня енергія, P - тиск, V - об' єм.
Таким чином ентальпія дорівнює сумі внутрішньої енергіїі добутку тиску на об' єм.
Ентальпія залежить від тиску й ентропії системи, тобтопри незмінних N і xi її повний диференціал дорівнює:
Тож, Ентальпія використовується для опису ізобарнихпроцесів, тобто процесів, які відбуваються при сталомутиску. Якщо процес проходити при сталому тиску, топриріст ентальпії дорівнює переданій тілу теплоті .
5.ЕНТАЛЬПИ́Я
Ентальпи́я, також теплова функція і теплосодержание -термодинамическиий потенціал, що характеризує стансистеми в термодинамічній рівновазі при виборі в якостінезалежних змінних тиску, ентропії і числа часток.
Якщо термомеханічну систему розглядати як щоскладається з макротіла (газу) і поршня з вантажем Р =pf, газу р, що урівноважує тиск, усередині посудини, тотака система називається розширеною.
Ентальпія або енергія розширеної системи Е дорівнюєсумі внутрішньої енергії газу U і потенційній енергіїпоршня з вантажем Eпот = Pfx = pV
H = Е = U pV
Таким чином, ентальпія в цьому стані є сумоювнутрішньої енергії тіла і роботи, яку необхідно витратити,щоб тіло об'ємом V ввести в довкілля, що має тиск р ізнаходиться з тілом в рівноважному стані. Ентальпіясистеми H - аналогічно внутрішній енергії - має цілкомпевне значення для кожного стану, т. е. є функцією стану.Отже, в процесі зміни стану
ΔH = H2 - H1
Ентальпією системи зручно користуватися в тих випадках,коли в якості незалежних змінних, що визначають стансистеми, вибирають тиск р і температуру Т
H = H (p, T)
Ентальпія - величина аддитивна, т. е. для складноїсистеми дорівнює сумі ентальпій її незалежних частин H= Σ Hi.
Ентальпія визначається з точністю до тієї, що постійної,що складає, якою в термодинаміці часто надаютьдовільні значення (наприклад, при розрахунку і побудовітеплових діаграм) . За наявності немеханічних силвеличина ентальпії системи рівна
H = U pV - Σ Xiyi
де Xi - узагальнена сила; yi - узагальнена координата.
Зміна ентальпії не залежить від шляху процесу, оскількизміна об'єму при постійному тиску визначається тількипочатковим і кінцевим станом системи.
Якщо система яким-небудь шляхом повертається впочатковий стан (круговий процес), та зміна будь-якого їїпараметра дорівнює нулю, а звідси ΔU = 0 і ΔH = 0.
Ентальпія
Ентальпія - ця властивість речовини, кількість енергії, якуможна перетворити в теплоту, що вказує.
Ентальпія - ця термодинамічна властивість речовини,яка вказує рівень енергії, збереженої в йогомолекулярній структурі. Це означає, що, хоча речовинаможе мати енергію на підставі температури і тиску, неусієї її можна перетворити в теплоту. Частина внутрішньоїенергії завжди залишається в речовині і підтримує йогомолекулярну структуру. Частина кінетичної енергіїречовини недоступна, коли його температуранаближається до температури довкілля.
Отже, ентальпія - ця кількість енергії, яка доступна дляперетворення в теплоту при певній температурі і тиску.Одиниці ентальпії - британська теплова одиниця абоджоуль для енергії і Btu/lbm або Дж/кг для питомоїенергії.
Кількість ентальпії
Кількість ентальпії речовини грунтована на його ційтемпературі. Ця температура -це значення, яка вибраноученими і інженерами, як основу для обчислень. Цетемпература, при якій ентальпія речовини дорівнює нулюДж. Іншими словами, у речовини немає доступної енергії,яку можна перетворити в теплоту. Ця температура урізних речовин різна. Наприклад, ця температура води -це потрійна точка (Про °С), азоту − 150°З, а холодагентівна основі метану і етану − 40°С.
Якщо температура речовини вище його цієї температуриабо змінює стан на газоподібне при цій температурі,ентальпія виражається позитивним числом. І навпакипри температурі нижче даної ентальпія речовинивиражається негативним числом. Ентальпіявикористовується в обчисленнях для визначення різницірівнів енергії між двома станами. Це необхідно дляналаштування устаткування і визначення коефіцієнтакорисної дії процесу.
Ентальпію часто визначають як повну енергію речовини,оскільки вона дорівнює сумі його внутрішньої енергії (и) вцьому стані разом з його здатністю виконати роботу (pv).Але насправді ентальпія не вказує повну енергіюречовини при цій температурі вище за абсолютний нуль (-273°С) . Отже, замість того, щоб визначати ентальпію якповну теплоту речовини, точніше визначати її як загальнукількість доступної енергії речовини, яку можнаперетворити в теплоту.
ЛІТЕРАТУРА
Земанский М. Температури дуже високі і дуже низькі. М., 1968
Поль Р. Механіка, акустика і вчення про теплоту. М., 1971
Смородинский Я.А. Температура. М., 1981
Фен Дж. Машини, енергія і ентропія. М., 1986
Эткинс П.В. Порядок і безлад в природі. М., 1987