Энтальпия

В XIX веке известный физик Гиббс ввел в практику тепловых расчетов новую функцию, которая была названа энтальпией.

Если в уравнении (49) первого закона термодинамики для изолированных систем:

(49^*)

заменить величину через , то получим другую форму записи уравнения первого закона:

. (53)

Выражение является параметром состояния. В технической термодинамике этот параметр называют энтальпией и обозначают i, .

Таким образом:

, (54)

и, следовательно, основное уравнение первого закона, выраженное через энтальпию, примет вид:

. (55)

Для идеальных газов

. (56)

Следовательно,

, (57)

где – средняя массовая теплоемкость при постоянном давлении в пределах от 0 до абсолютной температуры, .

В теплотехнических расчетах обычно требуется знать изменение энтальпии, а не ее абсолютное значение, поэтому начало отсчета (0 º С или 0 К) для конечного результата (Δ i) не имеет значения.

Интегрируя уравнение (55) при получим:

. (58)

Таким образом, количество тепла в изобарном процессе численно можно определить как разность энтальпии начального и конечного состояния.

Физический смысл энтальпии. Изменение энтальпии в любом процессе определяется только начальным и конечным состояниями тела и не зависит от характера процесса. Энтальпию можно трактовать как энергию расширения системы.