ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Энтальпия из "Техническая термодинамика и основы теплопередачи " Рассмотрим теперь процесс, имеющий важное техническое значение и вместе с тем являющийся характерным примером нестатического изменения состояния. [c.47] В каждом тепловом аппарате, в каждой тепловой машине мы встречаемся с движением вещества (капельной жидкости, газа, пара). Существенная особенность процесса течения среды заключается в том, что вдоль канала, по которому она течет, устанавливается неравномерное распределение давления. Об этом свидетельствует сам факт наличия движения, ибо оно вызывается именно неравенством значений давления в начальном и конечном сечениях канала. [c.47] Мы будем изучать только одномерный стационарный поток, причем в настоящем параграфе мы рассмотрим лишь некоторые общие соображения, связанные с составлением уравнения закона сохранения и превращения энергии для потока (в дальнейшем этот вопрос мы изучим подробнее — см. главу V). [c.48] Найдем для случая потока отдельные члены уравнения закона сохранения и превращения энергии. Начнем с определения работы, которую совершает элемент при его движении по каналу. [c.48] Для простоты мы пренебрегаем силами трения среды о стенки канала и считаем последние неподвижными (вообще говоря, стенки канала могут перемещаться, например, если канал образован лопатками компрессора или турбины). Вследствие этого работа сИл, действующих со стороны стенок канала, равна нулю. В дальнейшем при изучении термодинамики потока ггы выясним, каким образом учитывается влияние трения и работа перемещения стенок канала (глава V). [c.49] работа 1 - является функцией только координаты х, так как она представляет собой произведение параметров р и v. каждый из которых зависит только от х. [c.49] Слагаемое рйи представляет собой уже известную нам работу расширения среды (для несжимаемой жидкости рс1и = 0). [c.50] Слагаемое vdp представляет собой работу, затрачиваемую на перемещение элемента в неравномерном поле давления (напомним, что давление среды вдоль потока изменяется, поэтому перемещение некоторой системы, имеющей объем и, из области потока, обладающей давлением р йр, в область потока, имеющую давление р, должно сопровождаться совершением работы с1р). [c.50] Действительно, для рассматриваемого процесса характерно, что наряду с привычными уже нам изменениями теплового состояния системы и механического состояния в отношении ее размеров и формы (деформационные взаимодействия) происходит также механическое изменение другого рода — изменение состояния движения. Соответственно этому новому взаимодействию в уравнение закона сохранения и превращения энергии должен быть введен дополнительный член — изменение кинетической энергии. [c.50] Это и есть окончательная форма уравнения закона сохранения и превращения энергии для потока. [c.51] Рассмотрим теперь некоторые свойства энтальпии. [c.51] Этим непосредственно доказывается справедливость уравнения (II, 21). [c.51] Следовательно, в условиях постоянного давления количество теплоты, подведенной к системе, равно изменению ее энтадьшм. [c.51] Это частное обстоятельство послужило основанием для наиме-кования функции состояния г теплосодержанием при постоянном давлении или просто теплосодержанием. Этот последний термин не только не раскрывает физического смысла функции г, но и неправилен по существу, так как им создается совершенно ложное представление о каком-то содержании тепла как о функции состояния. Поэтому мы всегда будем пользоваться для функции 1 термином энтальпия. [c.52] Таким образом, по отношению к расширенной системе (т. е. к совокупности элемента и взаимодействующей с ним окружающей среды) энтальпия I играет такую же роль, какую для выделенного элемента играет внутренняя энергия и. Этим определяется физический смысл энтальпии. [c.52] Пример. Найти конечную скорость. о г истечения газа из баллона, если известно, что при этом уменьшение удельной энтальпии газа Дг составляет 4 ккал/кГ (процесс происходит без теплообмена между газом и окружающей средой начальная скорость газа Ш1 равна нулю). [c.52] Вернуться к основной статье