Entalpia específica: 25 fatos interessantes para saber

by

Conteúdo

Specífico Edefinição de talpia

A entalpia específica é a medida da energia total de uma unidade de massa. É definido como a soma da energia interna específica e do trabalho de fluxo através da fronteira do sistema.

Unidades de Specífico Entalpia

A unidade de entalpia específica (h) é kJ / kg.

Equação de Entalpia Específica

A equação da entalpia específica é

h = você + Pv

Onde,

h = Entalpia Específica  

u = Energia Interna Específica

P = Pressão do sistema

v = volume específico do sistema

Fórmula específica de entalpia

h = u + Pv

h = cp (dT)

Onde,

cp= capacidade de calor específica

dT = diferença de temperatura

Specífico Einalpia de ar seco

É definido como o produto da capacidade de calor específico do ar a pressão constante e temperatura de bulbo seco

h = cp (T)

Cp: Calor específico do ar a pressão constante

Cpar) : 1.005 kJ / kg-K

T: Temperatura de Bulbo Seco

Specífico Eftalpia de etanol

A entalpia específica do etanol (C2H5OH) é 2.46 J / g ℃

Specífico Entalpia de água em diferentes temperaturas

Entalpia específica de água (hágua) é dado pelo produto da capacidade térmica específica da água Cágua e a temperatura. Em condições ambientais (pressão 1 bar), a água ferve a 100 ℃ e a entalpia específica da água é 418 KJ / kg.

Cágua = 4.18 kJ / kg K

A entalpia específica de água líquida à pressão atmosférica sob condições e diferentes temperaturas foi ilustrada abaixo:

entalpia específica
Fig 1: entalpia específica de água líquida vs. Temperatura

incluindolcalor específico da equação py

A entalpia é definida como o conteúdo total de energia de um sistema. É expresso como produto da massa, calor específico e mudança na temperatura do sistema.

H = mCp (Tf - Ti)

Onde,

H = entalpia

Cp = capacidade de calor específico a pressão constante

m = massa do sistema

Ti = Temperatura inicial

Tf = temperatura final

Specífico Eftalpia de ar

É definida como a soma da entalpia específica do ar seco e da entalpia específica do ar úmido.

h = 1.005 * t + ω (2500 + 1.88 t)

h = entalpia de ar úmido kJ / kg

t = Temperatura de Bulbo Seco em ℃

ω = umidade específica ou taxa de umidade em kg / kg de ar seco

A umidade específica é definida como a razão da massa de vapor d'água por Kg de ar seco em um determinado volume e determinada temperatura.

Entalpia específica da mesa de ar

A variação das propriedades termodinâmicas do ar em relação à temperatura na condição de pressão atmosférica foi fornecida abaixo.

Captura de tela 2021 05 11 às 6.54.19 AM
Fig 2: Propriedade termodinâmica do gás líquido (crédito da imagem:termopédia)

Specífico Entalpia de água líquida

Um diagrama de fases da água traçado entre a temperatura e a entropia específica ilustra a entalpia da água em um estado diferente.

A curva de vapor seco saturado separa o vapor superaquecido da região de vapor úmido e a curva de líquido saturado separa o líquido sub-resfriado da região de vapor úmido.

O ponto onde as curvas de vapor saturado e líquido saturado se encontram é conhecido como o ponto crítico. Neste ponto, a água se transformou diretamente em vapor.

Nota: No ponto crítico, o calor latente de vaporização é igual a zero.

No ponto crítico, o grau de liberdade é zero.

  • A pressão do ponto crítico para a água é de 221.2 bar
  • A temperatura do ponto crítico da água é 374 ℃
  • A linha 1-2-3-4-5 representa uma linha de pressão constante.
TS DIA 1
Fig 3: Representação do diagrama de fases na curva TS

Subresfriamento: É o processo de diminuição da temperatura a pressão constante abaixo da líquido saturado.

A entalpia específica da água líquida é a diferença da entalpia da água na linha do líquido saturado (2) e a entalpia específica da água na região subfria (1). A unidade de entalpia específica (h) é kJ / kg.

h1 =h2 - c p (líquido) (T2 - T1)

Onde,

h1 = entalpia de água na região subfria

h2 ou hf = entalpia de água na curva de líquido saturado

Cp (líquido) = 4.18 kJ / kg (capacidade térmica específica da água)

T2 = Temperatura do líquido no ponto de saturação

T1 = Temperatura do líquido na região subfria  

Entalpia específica de strabalho

A entalpia específica do vapor em qualquer ponto arbitrário (3) na região úmida é dada pela soma da entalpia específica na curva de líquido de saturação a pressão constante e produto da fração de secura e diferença de entalpias na curva de líquido de saturação e curva de vapor de saturação como a mesma constante pressão.

h3 =hf + X (hfg)

h3 = entalpia específica de vapor na região úmida

hg = entalpia específica de vapor na linha de vapor de saturação

hf = entalpia específica de vapor na linha de líquido de saturação

hfg =hg - hf

Região Úmida: É a mistura de água líquida e vapor d'água

Fração de Secagem (X): É definida como a relação entre a massa de vapor d'água e a massa total da mistura. O valor da fração de secura é zero para líquido saturado e 1 para vapor saturado.

X = mv/ (mv+ml)

Onde mv = massa de vapor

        ml = massa de líquido

Entalpia específica de vapor superaquecido

Superaquecimento: É um processo de aumento da temperatura a pressão constante acima da linha de vapor saturado.

h5 =h4 +cp (vapor) (T5 - T4)

Onde,

h5 = entalpia específica de vapor em estado superaquecido.

h4 = entalpia específica na curva de vapor de saturação.

Cp = capacidade de calor a pressão constante

T4 = Temperatura no ponto 4

T5 = Temperatura no ponto 5

Specífico Eentalpia on mesa de vapor

A tabela de vapor contém dados termodinâmicos sobre as propriedades da água ou do vapor. É usado principalmente pelos engenheiros térmicos para projetar trocadores de calor.

Alguns valores usados ​​com freqüência na tabela de vapor são mostrados abaixo.

Captura de tela 2021 05 10 às 9.29.28hXNUMX
Mesa de vapor saturado à base de pressão (crédito da imagem: www.tlv.com)

Entalpia e Entalpia Específica

Entalpia (H): representa o conteúdo total de calor do sistema.

A expressão matemática é

H = U + PV

H = Entalpia do sistema

U = Energia Interna do sistema

P = Pressão

V = volume

Mudança de entalpia (dH) é definida como o produto da massa, capacidade de calor específico em pressão constante e diferença de temperatura entre dois estados.

dH = mCp(dT)

m = massa do sistema

Cp = capacidade térmica do fluido

dT = mudança de temperatura

A unidade SI de entalpia é kJ

Entha Específicolpy e capacidade de calor

A entalpia específica (h) é definida como a soma da energia interna específica e do trabalho de fluxo.

A expressão matemática é dada por

h = u + Pv

u = energia interna específica

Pv = trabalho de fluxo

Unidade SI de entalpia específica kJ / kg

Capacidade de calor específico (Cp) de água é definido como a quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura de 1 kg de água em 1 K. Para ex, a capacidade de calor específico da água é 4184 J / kg-K.

cp = capacidade de calor específica.

A unidade SI de capacidade de calor específica é kJ / kg-K.

Entalpia específica de combustão

É definido como a mudança de entalpia quando uma substância reage vigorosamente com o oxigênio sob condições padrão. É também conhecido como “calor de combustão”. A entalpia de combustão da gasolina é de 47 kJ / ge do diesel é de 45 kJ / g.

Entalpia específica de evaporação

É definida como a quantidade de energia que deve ser adicionada a 1 kg de uma substância líquida para transformá-la completamente em gás. A entalpia de evaporação/vaporização também é conhecida como latente calor da vaporização.

Entalpia específica de evaporação de vapor

A energia térmica exigida pela água a 5 bar de pressão para convertê-la em vapor é basicamente menor do que o calor necessário nas condições atmosféricas. Com o aumento da pressão do vapor, a entalpia específica de evaporação do vapor diminui.

Specífico Entalpia de úmido ar

A entalpia específica de ar úmido é dada por

h = 1.005 * t + ω (2500 + 1.88 t)

h = entalpia de ar úmido kJ / kg

t = Temperatura de Bulbo Seco em ℃

ω = umidade específica ou taxa de umidade em kg / kg de ar seco

A Umidade Específica (ω) é definida como a razão da massa de vapor d'água por Kg de ar seco em um determinado volume e determinada temperatura.

Specific entalpia de vapor saturado

A entalpia específica de um vapor saturado na temperatura e pressão correspondentes é 2256.5 kJ / kg. É representado por hg.

Entalpia específica de água saturada

A entalpia específica da água saturada em condições atmosféricas padrão é 419 kJ / kg. Geralmente é representado por hf.

Entalpia específica de vapor d'água

Em condições atmosféricas padrão, ou seja, 1 bar de pressão, a água começa a ferver a 373.15K. A entalpia específica (hf) de vapor de água na condição saturada é 419 kJ / kg.

Entalpia Específica Absoluta

A entalpia do sistema é medida pela energia total do sistema. Não pode ser medido em valor absoluto, pois depende da mudança na temperatura do sistema e só pode ser medido como a mudança na entalpia. Para o gás ideal, a entalpia específica é função apenas da temperatura.

Entalpia Específica de Ácido Acrílico

O ácido acrílico é usado em muitos produtos industriais como matéria-prima para a Páscoa acrílica. Também é usado na fabricação de poliacrilatos. A entalpia específica de formação de ácido acrílico está na faixa de -321 ± 3 kJ / mol.

Perguntas frequentes / breves notas

1. Entalpia específica de hélio:

O calor específico do hélio é de 3.193 J / g K. O calor latente de vaporização do hélio é 0.0845 kJ / mol.

Calor de vaporização de hélio

entalpia específica
Fig 5: O calor de vaporização do hélio (Crédito da imagem: pessoas)

2. A entalpia específica pode ser negativa?

Sim, a entalpia de formação do etanol é negativa. A entalpia de formação é definida como a energia removida durante a reação para formar o composto a partir dos elementos sob condições padrão. Quanto mais negativa for a entalpia de formação, mais estáveis ​​são os compostos formados.

3. Entalpia específica vs capacidade de calor específica

A entalpia específica é a energia total de uma unidade de massa ou definida como a soma da energia interna específica e do trabalho realizado através da fronteira do sistema.

A capacidade de calor específico é definida como o calor necessário para aumentar a temperatura de 1 kg de água em 1 K.

4. Entalpia específica vs calor específico

A interação do calor por unidade de massa a pressão constante (processo isobárico) é conhecida como entalpia específica.

5. Entalpia específica do ar vs temperatura

A entalpia específica do ar é definida como o produto da capacidade calorífica do ar a pressão constante e mudança de temperatura, ao passo que a temperatura é uma propriedade intensiva do sistema em virtude da qual ocorre a transferência de calor.

6. Enthaply de massa vs entalpia específica

A entalpia de massa ou entalpia é definida como o conteúdo total de energia do sistema. Sua unidade é kJ. A entalpia específica é definida como o conteúdo total de energia do sistema por unidade de massa. Sua unidade é kJ / kg.

7. Diferença entre entalpia e entropia

A entalpia é definida como o conteúdo total de calor do sistema, enquanto a entropia é definida como a aleatoriedade total do sistema.

8. Por que a entalpia específica de vapor nas mesas de vapor começa a diminuir após cerca de 31 bar?

As fases de líquido e vapor de uma substância são indistinguíveis uma da outra. Se considerarmos a energia interna do vapor, ela deve diminuir com a entalpia, mas como a vibração aleatória das moléculas é impedida por outras moléculas devido ao aumento da pressão.m que resulta na diminuição do volume específico, diminuindo assim a energia interna. Como a entalpia específica é definida como a soma da energia interna específica e do fluxo de trabalho na fronteira do sistema, o entalpia específica também diminui.

Para mais tópicos sobre Engenharia Mecânica, consulte este link.