§ 3. Энтальпия
Одной
из энергетических характеристик
термодинамической системы является
тепловая
функция или
энтальпия.
Если
термомеханическую систему (рис. 2.1)
рассматривать как состоящую из макротела
(газа) и поршня с грузом
уравновешивающего
давление газа р
внутри
сосуда, то такая система называется
расширенной.
Энтальпия или энергия расширенной системы Е равна внутренней эневгии газа U плюс потенциальная энергия поршня с грузом
(2.14)
Таким
образом, энтальпия в данном состоянии
представляет собой сумму внутренней
энергии тела и работы, которую необходимо
затратить, чтобы тело объемом
ввести
в окружающую среду, имеющую давление
и
находящуюся с телом в равновесном
состоянии. Энтальпия системы
аналогично внутренней энергии имеет
вполне определенное значение для каждого
состояния, т. е. является функцией
состояния. Следовательно, в процессе
изменения состояния
(2.15)
Энтальпией системы удобно пользоваться в тех случаях, когда в качестве независимых переменных, определяющих состояние системы, выбирают давление р и температуру Т
(2.16)
Энтальпия
— величина аддитивная, т. е. для сложной
системы равна сумме энтальпий ее
независимых частей
Энтальпия
определяется с точностью до постоянной
слагающей, которой в термодинамике
часто придают произвольные значения
(например, при расчете и построении
тепловых диаграмм). При наличии
немеханических сил величина энтальпии
системы равна
(2.17)
где
,
— обобщенная сила;
—
обобщенная координата.