Энтальпия

Как уже было отмечено, термодинамическая система характеризуется рядом величин. Величина, которая однозначно определяется только состоянием системы, и не зависит от того, как пришла система в данное состояние из любого другого, называется, как было отмечено ранее, функцией состояния термодинамической системы. Величина, значение которой определяется тем, каким образом термодинамическая система пришла в свое конечное состояние, называется функцией процесса. Теплота и работа являются функциями процесса. В технической термодинамике важнейшими функциями состояния являются внутренняя энергия и энтальпия.

Поскольку понятие внутренней энергии было уже рассмотрено, остановимся на понятии энтальпии. Пусть в закрытом сосуде содержится газ, имеющий давление P.

С энергетической точки зрения давление представляет собой потенциальную энергию давления газа, отнесенную к единице объема, т.е. объемную плотность потенциальной энергии давления. Если величина объема газа равна V, м³, то суммарный запас потенциальной энергии давления газа, заключенного в данный объем, равен произведению P V, Дж. Умножив величину давления P на объем, занимаемый единицей массы, т. е. на удельный объем v, м³/кг, получим величину потенциальной энергии давления газа, отнесенную к единице массы газа Pv, Дж/кг. Величина Pv представляет массовую плотность потенциальной энергии давления газа.

Энтальпия, I, Дж, представляет собой полную энергию массы газа, т. е. сумму внутренней энергии и потенциальной энергии давления:

i= и+Pv.

Энтальпия, отнесенная к единице массы газа, имеющего давление P, называется удельной массовой энтальпией, Дж/кг.

Энтальпия является функцией состояния системы.