關(guān)于焓

2016-10-06 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

工程熱力學(xué)的學(xué)習(xí)工程中內(nèi)能和焓是接觸的非常多的也是非常重要的兩個(gè)量,我所見到的教材都是直接定義焓值為

h=u+pv

wiki百科給出的解釋:焓是內(nèi)能和體積的勒讓德變換。

字典里所給出的定義:單位質(zhì)量的物質(zhì)所含的全部熱能;是熱學(xué)中表示物質(zhì)系統(tǒng)能量狀態(tài)的一個(gè)函數(shù)。

至于wiki 百科給出的定義學(xué)過工程熱力學(xué)的人很容易給出解釋,因?yàn)?

du=Tds-pdv ==>du=Tds-d(pv)+vdp ==>d(u+pv)=Tds+vdp ==>dh=Tds+vdp。

雖然數(shù)學(xué)方法嚴(yán)謹(jǐn),但卻不能給我們直觀的感受,我們現(xiàn)在遇到的問題是為什么內(nèi)能和PV組合在一起?什么時(shí)候用內(nèi)能,什么時(shí)候用焓值?焓的存在到底有何意義?關(guān)于第二個(gè)問題有人立馬會回答說“閉系用內(nèi)能,開系用焓值”,但是為什么呢?其實(shí)之所以出現(xiàn)PV是因?yàn)镻V是系統(tǒng)外部壓力做功的“勢函數(shù)”,外部壓力對系統(tǒng)做功的表面積分為AeraInt(pdv),在避免上顯然P同V的方向垂直,其點(diǎn)積為零,故只剩進(jìn)出口,做的功就等于U+P1V1-U2-P2V2,故由此可定義新的狀態(tài)量,U+PV。

最近word的公式編輯器壞了,公式不好弄,影響心情。在一般的高等流體力學(xué)的能量方程的推導(dǎo)過程中大家可以更加清晰的看到焓的來歷,推薦朗道的《流體動力學(xué)》,對此人我只能說一句太強(qiáng)大了!

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