等焓過程

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Template:NoteTA Template:Sidebar with collapsible lists 等焓過程Template:Lang-en)是一種熱力學過程,過程中的H(或是比焓h)不變[1]

簡介

若用控制體積分析穩態、穩定流動的過程,會將控制體積以外的都視為環境[2]。 在此一過程中,若控制體積和環境沒有熱的流進流出、沒有控制體積對環境的作功、沒有環境對控制體積的作功、控制體積內流體的動能也沒有變化,此過程即為等焓過程[3]

上述是等焓過程的充份條件,但不是必要條件。等焓過程的必要條件是除了焓以外的所有能量總和(熱、功、動能變化等)在過程前後沒有變化,因此在過程前後的焓相等。對於一個電和磁的效應可以忽略的過程而言,相關的能量平衡可以表示如下:

dK+du=Q+W

du=d(hPV)=dhd(PV)

dK+dhd(PV)=Q+W

dh=0,可以得到下式

dKd(PV)=Q+W

焦耳-湯姆孫效應是等焓過程很好的例子,在過程中流體的溫度和壓力可能有大幅的變化,但能量總和平衡,因此是等焓過程。壓力容器中安全閥的開啟就是焦耳-湯姆孫效應的例子。壓力容器內流體的比焓等於流出流體的比焓[3]。若知道流體的比焓以及壓縮容器外的壓力,可以知道離開壓力容器流體的的溫度和速度。

等焓過程中,過程前的焓等於過程後的焓,焓的變化量為0。

  • h1=h2
  • dh=0

針對理想氣體,因為dh=0=ncpdT,等焓過程會依等温过程進行。

相關條目

參考資料

Template:Reflist G.J. Van Wylen and R.E. Sonntag (1985), Fundamentals of Classical Thermodynamics, John Wiley & Sons, Inc., New York ISBN 0-471-82933-1

  1. Template:Cite book
  2. G. J. Van Wylen and R. E. Sonntag, Fundamentals of Classical Thermodynamics, Section 2.1 (3rd edition).
  3. 3.0 3.1 G. J. Van Wylen and R. E. Sonntag, Fundamentals of Classical Thermodynamics, Section 5.13 (3rd edition).