焓
焓
热力学中表征物质系统能量的一个重要状态参量,等于内能与压强和体积的乘积之和,常用符号H表示。在化学反应中,焓的变化(△H)等于系统所吸收或释放的热量(-△H)。
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定律定义
体系的状态函数,用符号H表示。焓的定义式是:。U是体系的内能,P是体系压强,V是体积。在一定状态下,体系的焓应有一定值,但现在无法测定焓的绝对值,对热力学来说重要的是焓的变化值,这是可以通过实验测量的。
推导过程
微分形式 由热力状态参数定义的物理量——焓的本身也是热力状态参数,是显而易见的。因此,对于简单系统,它是任意两个独立的状态参数的函数,即:。在热力过程中,焓的改变只取决于系统的初态和终态,而与过程的中间状态无关。这意味着系统经历一个闭合的过程——循环后, 比焓的变化等于零, 所以, 比焓的微增量是全微分,它的微分形式见右图[2]
式中,称为比定压热容。利用Cp可以计算等压过程中不同状态之间系统的焓差:。这一计算式表明,系统焓的增量在数值上等于等压过程中外界输送给系统的热量。[2]
如果温度变化的范围不大,可以忽略与温度的关系时,焓差的计算式得以简化:。在许多场合下,例如液体和固体,可以不考虑焓与压力的关系,这时非等压过程的状态之间的焓差也可以利用进行计算。理想气体的比焓与温度有关,与压力无关,同样可以利用简化的焓差计算式,只是比热容应取T1至T2温度范围内的平均值。[2]
焓定义式中的量PV,可以称为压力势能。在流动过程中,焓代表工作介质所携带的内能和压力势能的总和。[2]
性质
参考资料
- [1]专业词典中国知网2020-04-25[引]
- [2]中国电力百科全书中国知网2020-04-25[引]
- [3]世界最新英汉双解生物学词典中国知网2020-04-25[引]
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