Entalpía específica: 25 datos interesantes para saber

Contenido

Sespecífico Edefinición de ntalpía

La entalpía específica es la medida de la energía total de una unidad de masa. Se define como la suma de la energía interna específica y el trabajo de flujo a través del límite del sistema.

Unidades de Sespecífico Entalpia

La unidad de entalpía específica (h) es kJ / kg.

Ecuación de entalpía específica

La ecuación de entalpía específica es

h = tu + Pv

Dónde,

h = entalpía específica  

u = Energía interna específica

P = Presión del sistema

v = Volumen específico del sistema

Fórmula de entalpía específica

h = u + Pv

h = cp (dT)

Dónde,

cp= capacidad calorífica específica

dT = diferencia de temperatura

Sespecífico Entalpía de aire seco

Se define como el producto de la capacidad calorífica específica del aire a presión constante y la temperatura de bulbo seco.

h = cp (T)

Cp: Calor específico del aire a presión constante

Cpar) : 1.005 kJ / kg-K

T: temperatura de bulbo seco

Sespecífico Entalpía de etanol

La entalpía específica del etanol (C2H5OH) es 2.46 J / g ℃

Sespecífico Entalpía de agua a diferentes temperaturas

Entalpía específica del agua (hagua) viene dado por el producto de la capacidad calorífica específica del agua Cagua y la temperatura. En condiciones ambientales (Presión 1 bar), el agua hierve a 100 ℃ y la entalpía específica del agua es 418 KJ / Kg.

Cagua = 4.18 kJ / kg K

La entalpía específica del agua líquida a presión atmosférica en condiciones y temperaturas diferentes se ha ilustrado a continuación:

entalpía específica
Fig 1: entalpía específica del agua líquida frente a la temperatura

Contienelcalor específico de la ecuación py

La entalpía se define como el contenido total de energía de un sistema. Se expresa como producto de la masa, el calor específico y el cambio de temperatura del sistema.

H = metro Cp (Tf - Ti)

Dónde,

H = entalpía

Cp = capacidad calorífica específica a presión constante

m = masa del sistema

Ti = Temperatura inicial

Tf = temperatura final

Sespecífico Entalpía de aire

Se define como la suma de la entalpía específica del aire seco y la entalpía específica del aire húmedo.

h = 1.005 * t + ω (2500 + 1.88 t)

h = entalpía del aire húmedo kJ / kg

t = Temperatura de bulbo seco en ℃

ω = humedad específica o relación de humedad en kg / kg de aire seco

La humedad específica se define como la relación entre la masa de vapor de agua por kg de aire seco en un volumen dado y una temperatura determinada.

Entalpía específica de la mesa de aire

A continuación se proporciona la variación de las propiedades termodinámicas del aire con respecto a la temperatura en condiciones de presión atmosférica.

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Fig 2: Propiedad termodinámica del gas líquido (crédito de la imagen:termopedia)

Sespecífico Entalpía de agua líquida

Un diagrama de fase del agua trazada entre la temperatura y la entropía específica ilustra la entalpía del agua en un estado diferente.

La curva de vapor seco saturado separa el vapor sobrecalentado de la región de vapor húmedo, y la curva de líquido saturado separa el líquido subenfriado de la región de vapor húmedo.

El punto donde se encuentran la curva de vapor saturado y líquido saturado se conoce como punto crítico. En este punto, el agua se convirtió directamente en vapor.

Nota: En el punto crítico, el calor latente de vaporización es igual a cero.

En el punto crítico, el grado de libertad es cero.

  • La presión del punto crítico para el agua es 221.2 bar
  • La temperatura del punto crítico del agua es 374 ℃
  • La línea 1-2-3-4-5 representa una línea de presión constante.
TS DIA 1
Fig 3: Representación del diagrama de fase en la curva TS

Subenfriamiento: Es el proceso de disminuir la temperatura a presión constante por debajo de la líquido saturado.

La entalpía específica del agua líquida es la diferencia de entalpía del agua en la línea de líquido saturado (2) y la entalpía específica del agua en la región sub-fría (1). La unidad de entalpía específica (h) es kJ / kg.

h1 =h2 - c p (líquido) (T2 - T1)

Dónde,

h1 = entalpía del agua en la región subfría

h2 o hf = entalpía del agua en la curva de líquido saturado

Cp (líquido) = 4.18 kJ / kg (capacidad calorífica específica del agua)

T2 = Temperatura del líquido en el punto de saturación

T1 = Temperatura del líquido en la región sub-fría  

Entalpía específica de stptimización

La entalpía específica del vapor en cualquier punto arbitrario (3) en la región húmeda está dada por la suma de la entalpía específica en la curva del líquido de saturación a presión constante y el producto de la fracción de sequedad y la diferencia de entalpías en la curva del líquido de saturación y la curva del vapor de saturación como la misma constante presión.

h3 =hf + X (hfg)

h3 = entalpía específica del vapor en la región húmeda

hg = entalpía específica del vapor en la línea de vapor de saturación

hf = entalpía específica del vapor en la línea de líquido de saturación

hfg =hg - hf

Región húmeda: Es la mezcla de agua líquida y vapor de agua.

Fracción de sequedad (X): Se define como la relación entre la masa de vapor de agua y la masa total de la mezcla. El valor de la fracción de sequedad es cero para líquido saturado y 1 para vapor saturado.

X = metrov/(metrov+ml)

Donde mv = masa de vapor

        ml = masa de líquido

Entalpía específica del vapor sobrecalentado

Sobrecalentamiento: es un proceso de aumento de temperatura a presión constante por encima de la línea de vapor saturado.

h5 =h4 +cp (vapor) (T5 - T4)

Dónde,

h5 = entalpía específica del vapor en estado sobrecalentado.

h4 = entalpía específica en la curva de saturación del vapor.

Cp = capacidad calorífica a presión constante

T4 = Temperatura en el punto 4

T5 = Temperatura en el punto 5

Sespecífico Enttalpía on mesa de vapor

La tabla de vapor contiene datos termodinámicos sobre las propiedades del agua o del vapor. Los ingenieros térmicos lo utilizan principalmente para diseñar intercambiadores de calor.

A continuación se muestran algunos valores utilizados con frecuencia en la tabla de vapor.

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Tabla de vapor saturado basada en presión (Crédito de la imagen: www.tlv.com)

Entalpía y entalpía específica

Entalpía (H): Representa el contenido de calor total del sistema.

La expresión matemática es

H = U + PV

H = Entalpía del sistema

U = Energía interna del sistema

P = presión

V = volumen

El cambio de entalpía (dH) se define como el producto de la masa, la capacidad calorífica específica a presión constante y la diferencia de temperatura entre dos estados.

dH = mCp(dT)

m = masa del sistema

Cp = capacidad calorífica del fluido

dT = cambio de temperatura

La unidad SI de entalpía es kJ

Entha específicolpy y capacidad calorífica

La entalpía específica (h) se define como la suma de la energía interna específica y el trabajo de flujo.

La expresión matemática viene dada por

h = u + Pv

u = energía interna específica

Pv = flujo de trabajo

Unidad SI de entalpía específica kJ / kg

Capacidad calorífica específica (Cp) de agua se define como la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de 1 kg de agua en 1 K. Por ejemplo, la capacidad calorífica específica del agua es 4184 J / kg-K.

cp = capacidad calorífica específica.

La unidad SI de capacidad calorífica específica es kJ / kg-K.

Entalpía específica de combustión

Se define como el cambio de entalpía cuando una sustancia reacciona vigorosamente con el oxígeno en condiciones estándar. También se conoce como "calor de combustión". La entalpía de combustión de la gasolina es de 47 kJ / gy el diesel es de 45 kJ / g.

Entalpía específica de evaporación

Se define como la cantidad de energía que se debe añadir a 1 kg de una sustancia líquida para transformarla completamente en gas. La entalpía de evaporación/vaporización también se conoce como latente. calor de vaporización.

Entalpía específica de evaporación de vapor

La energía térmica requerida por el agua a una presión de 5 bares para convertirla en vapor es básicamente menor que el calor necesario en condiciones atmosféricas. Con el aumento de la presión del vapor, la entalpía específica de evaporación del vapor disminuye.

Sespecífico Entalpía de húmedo aire

La entalpía específica del aire húmedo viene dada por

h = 1.005 * t + ω (2500 + 1.88 t)

h = entalpía del aire húmedo kJ / kg

t = Temperatura de bulbo seco en ℃

ω = humedad específica o relación de humedad en kg / kg de aire seco

La Humedad Específica (ω) se define como la relación entre la masa de vapor de agua por kg de aire seco en un volumen dado y una temperatura dada.

Especulaciónientalpía fic de vapor saturado

La entalpía específica de un vapor saturado a la temperatura y presión correspondientes es 2256.5 kJ / kg. Está representado por hg.

Entalpía específica de agua saturada

La entalpía específica del agua saturada en condiciones atmosféricas estándar es 419 kJ / kg. Generalmente está representado por hf.

Entalpía específica del vapor de agua

En condiciones atmosféricas estándar, es decir, 1 bar de presión, el agua comienza a hervir a 373.15 K. La entalpía específica (hf) de vapor de agua en condiciones saturadas es 419 kJ / kg.

Entalpía específica absoluta

La entalpía del sistema se mide de la energía total en el sistema. No se puede medir en valor absoluto, ya que depende del cambio de temperatura del sistema y solo se puede medir como el cambio de entalpía. Para el gas ideal, la entalpía específica es función de la temperatura únicamente.

Entalpía específica de ácido acrílico

El ácido acrílico se utiliza en muchos productos industriales como materia prima para Acrylic Easter. También se utiliza en la fabricación de poliacrilatos. La entalpía específica de formación de ácido acrílico está en el rango de -321 ± 3 kJ / mol.

Preguntas frecuentes / notas breves

1. Entalpía específica del helio:

El calor específico del helio es 3.193 J / g K. El calor latente de vaporización del helio es 0.0845 kJ / mol.

Calor de vaporización del helio

entalpía específica
Fig 5: El calor de vaporización del helio (Crédito de la imagen: personas)

2. ¿Puede la entalpía específica ser negativa?

Sí, la entalpía de formación de etanol es negativa. La entalpía de formación se define como la energía eliminada durante la reacción para formar un compuesto a partir de elementos en condiciones estándar. Cuanto mayor es la entalpía negativa de formación, más estables se forman los compuestos.

3. Entalpía específica frente a capacidad calorífica específica

La entalpía específica es la energía total de una unidad de masa o se define como la suma de la energía interna específica y el trabajo realizado a través de los límites del sistema.

La capacidad calorífica específica se define como el calor necesario para elevar la temperatura de 1 kg de agua en 1 K.

4. Entalpía específica frente a calor específico

La interacción de calor por unidad de masa a presión constante (proceso isobárico) se conoce como entalpía específica.

5. Entalpía específica del aire frente a temperatura

La entalpía específica del aire se define como el producto de la capacidad calorífica del aire a presión constante y el cambio de temperatura, mientras que la temperatura es una propiedad intensiva del sistema en virtud de la cual tiene lugar la transferencia de calor.

6 Entapía de masa vs entalpía específica

La entalpía o entalpía de masa se define como el contenido total de energía del sistema. Su unidad es kJ. La entalpía específica se define como el contenido de energía total del sistema por unidad de masa. Su unidad es kJ / kg.

7- diferencia entre entalpía y entropía

La entalpía se define como el contenido de calor total del sistema, mientras que la entropía se define como la aleatoriedad total del sistema.

8. ¿Por qué la entalpía específica del vapor en las mesas de vapor comienza a disminuir después de aproximadamente 31 bar?

Las fases líquida y de vapor de una sustancia son indistinguibles entre sí. Si consideramos la energía interna del vapor, debería disminuir con la entalpía, pero como la vibración aleatoria de las moléculas se ve obstaculizada por otras moléculas debido al aumento de presión.m, lo que resulta en una disminución del volumen específico, lo que disminuye la energía interna. Como la entalpía específica se define como la suma de la energía interna específica y el trabajo de flujo en el límite del sistema, la entalpía específica también disminuye.

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