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焓的概念

作者:东莞科富莱空调净化有限公司   发布时间:

熟力季 烁【显图, 昼 圉牡丹 江师范 学院 学报 (盎然科 学版 ) 1996 年 第 l 期;f 关于焓的概念的讨论张 成 义 高 德 文(牡丹江 师 范学 院物理 采 ,牡 丹江 ,16 70 12)作 为 描写 热 力 学 系统 状 态 的 一个 重 要 参数 ,焙是 我们 经 常使 用的 。 如 :多孔 塞 实 验 气 体在 节流 前后 焓 H 不变 。。 ,系统 在 定压 过 程 中嘎 (放 )的热 量 等 于 H 的增 (减 ) ;在 空 气调 节 ,工 业 通 风 等工 程 问题 中经 常 使 用 估湿 图、 温焓 图等 。 可 见无论是 理 论 研 究 本 身还是 在 工 程 实 际 中 .估 都其重 要 的 。 然 而 ,对 H 的物 理意 义 的讨 论 确见 ,甚 至 观点 不一 笔 者通 过 此 文对 H 的 概一 自己的看 法l 焓的 定 义为讨 论方 便 . 不妨重 复 H 的引 入过 程由 dU —T ds—P dv 4-= .d NJ得 dH —T + V dP 十= dN .J其 中 H —I=+ P V(3)式就 是 常 用焙 的定 义式 。7H 一 U A足 见 H 只是 H 的特 例 而 已。2 焓 的物 理意 义(1) p v — u 的 物 理 意 义常用 图 1 来 说明 H 的物理 意 义但 由上 述 引 入 过 程 可 知 , (3 ) 式 是 在 系 统 只有 一 个 广 义坐 标 体 积 V (对 应 的 广 义 力为 压强 P的 反 号 ) 的情 况 下 对 (1) 式 施行 勒 让 祷变 换 而 得到 的 。 一 般情 况 下 . 当广义 坐标 为 X l(对应 的广 义力 为 ,i— l,2, …… ) 时 .(1 )式 成 为 :d U — T d s + = Y ,d X .4- = .d N . (4 )‘ i仿 照从 (1)到 (2)的变 换 可 一般地 定 义焓H 兰 U 一 = (5 )常 见 的广 义 坐标 x 有 :体 积 V ;极 化 量 V P ;面 积 A I磁化 量 M Y ……对 应 的 广 义 力 Y 分 别 为 :压 强 一 P ; 电场 强度 E ;表面 张力 。 ;磁场 强度 H ……倒 1 处 于磁 场 强度 为 H 的各 向同性 介质 被均 匀磁 化 (磁 化 强 度 为 M ) ,善 只考 虑 磁 化功 刷介 质的 蛄H = U — H M V 6饲 2 对 上 倒若 再考 虑体 变 动 焓 为H ‘: U P V — H M V饲 3 张 力 为 。 的液 膜 当面积 A 可变 时(8 )活 塞 和 物 体 将 气 体 封 于 容 器底 , 上为真 空 ,则在 平衡 态H — U V P — U + M g h (9 )对 (9) 式 ,有 两种 看 法(A ) 皓是 原气体 系统和活塞与物悻所组 成的大 系 统 的 内能 ;这 里活 塞与 物 体 只提 供 了在 重力场 中的 势能 而 不考虑 它 们的 冈部结 构 ].(B ) 气体 的焙理 解 为 气体 的 内能 与其 压 力 产生 的位 能之 和 。很 显然 ,状态 参 数焙 与 系统 的 选择 有 关 上述 (A ) 的 系统 选择 显 然是 欠妥 的 。 其 一 ,U - p v中 的各 量 均 是气 体 系统 的 状 态 参 量 ,写 成 (9 )式只是 将 PV 甩 M gh 表 出 而 已 ,没有 理 由匿焙 表 式的 变 化 而 将 系 统扩 充 }其 次 ,若 按 (A ) 的 理解 ,当活 塞 式 内燃 机 活塞 在 水平 方 向移 动 时 活塞 并 未对 气体 提 供 重力 场 中 的 势能 ,H 应 理 解 为气 体与准组成的大 采统的内能呢? 对多孔塞实验 中的 H叉怎样 理 解 呢? 可 见 ,在 这 里 只是借 助 于活 塞 与重 物 所提 供 的势 能 来理 解 P V 的 含 义 罢 了 ,在 这里 H 只能作 (B ) 的理解 。(2) U —g X Y . 的物 理意 义{自然 科 学 版 ) 19 96 年 第 1 期 牡 丹 江 师 范 学 院 学 报 · 9 ·从 H 的定 义知 ,焓 是 系统 的 内能 与 力学 耦 合引起 的能 量 之和 ,参 考对 H 的讨 论 ,可 将 H ’理 解为 通 常 意 义 _F 系 统 的 内能 加 上 由于 力 学 量 的 耦台 而引 起的 “类 位 能 ”之和 。 而后 者 为 系统 的广 义坐 标与 广义 力积 的和 当系 统所 受 的诸 广义 力恒定 时 ,系统 吸收 的热 量 等于 其焙 的增 加 。3 焓 的概 念的 扩充 一 一- 广 义焙既 然 焙 可作 2 理 解 ,那 么 ,焓 即 和 系 统 的 总能 量相 当 ,可 以引入 广 义焓 (总焙 )概 念 。如 图 2 所示 ,窖 积 n 有 I 、2 两十 开 rn 且 是 绝 热 的 ,气 体 通垃 I 、2 两面 时 的 压强 、体积 、流速 分 别 为 P ( ) ;V t(V ) ;c (c ) 。 若 气体 是稳 定 流动 的 (要 求 n 舟任 一截 面的物 理量 不 随时 间而变 ) ,则 可得 到1P 】V 1-}~rng h, + U 】一 ÷ m c】1一 U 2+ P 2V 2+ m gh2一÷ m (10 )即 H 1 一 H (I 1)1(其 中 H H + ÷ m c。+ m gh )在 这 里 , 可将 H 一看 成 是 总 焓 , 它 表 示 质 量争J参考文 献】 熊吟涛2 龚 昌德3 募 租 恢势力 学.北京 凡 教 育出版 社 ,1979热 力学 与统计物 理学. 北京为 m 的热 力 系 统 内 能 ,广 义 坐标 与 广 义力 的 积 、动 能 、势能 的总 和 。 (11)式 说 明 ,在 稳 定流 动过 程中 ,系 统的 总能 一 广义 焙守 恒 。倒 4 在 多孔 塞 实验 中 。若 将 多 孔 塞 换 戚 有限 个孔 口,那 么 ,节流即 为非平衡 过 程 若设 在孔口前后 非 平 衡 段 的 平 均 流 速 分速 为 C 和 C ,求因 节流 质量 为 m 的流 体 动能 增量 与常 用 H 的关系解 :由(10) 式可知H.一 H 2一m g(h2- h】) 一寺m c 寺 m c但 h2 一h】≈ 01故 △ (÷ m c )一H 1 H ! (12 )由 (12)式 知 ,气 体在 节 流前 后 动 能 的 增 加是以焓 的 减少 为代 价 的 ,这 就 不 难理 解 多孔 塞 实验中 的多 孔 ,正 是 有 了棉 圃 之类 的 多孔 才 使气 体 在节流过程 中接近准 静态,从而△÷ n1c 一0 ,故 节流前 后 焓 H 不 变 , 而实 际的 喷管 与扩 压 管等 节 流前后 满足 (12 ) 式 。H 可变 ,但 H 一不 变电路 中参数的波形误差李敏 君 孟繁军(牡 丹江 机械工 学 院】(牡 丹江环 保局 )对于 可控 硅 电路 中各 点的 工 作 电流 及 电压 ,我们 常用万 用表 和钳 形表 来测 量 进 两类 仪表 都是 接正 弦情 况 下交 流 电量 的有教 值 来刻 度的 。 正弦 渡 的有 效 值 与平 均值 之 间相 差 一 渡形 系 数 K ,全 波整 流 电路 K 一 1. 】】。半渡 整流 电路 K 一2.22用 这 两 类 仪表 测 量可 控 硅 电路 中各 点 的 电压 和电流 时 。由 于各 的 电压 和 电流 已不 是 正 弦 波 ,选样 波 形系 数 K 就 发 生 了变化 ,表 盘 的刻 度值 与, j、辐# :丰志 敏硅被 测 电压 或 电流 的 真正 的有 效值 就 不 一样 ,即 会引起 波 形误 差 , 因此秘 们安 装 调 试 可控 硅 设 备时要给 予 充分 的重 视 。例 如 ,在 单 相 交 流 调 压 电路 中 (全 渡 ) ,设 负载 为纯 电阻 型 。其 输 出 电压 的渡 形 与控 制 角 a 的大 小 有戋 越大 ,输 出 电压 波形 偏离 完 整的正 弦波越 远 。即输 出 电压波 形是 完 整 的正 弦 波 切 去一块 (由 。 大 小 而定 )后剩 下 的 部分 。故 此 时输 出电

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