关于焓

2016-10-06 by:CAE仿真在线来源:互联网

工程热力学的学习工程中内能和焓是接触的非常多的也是非常重要的两个量,我所见到的教材都是直接定义焓值为

h=u+pv

wiki百科给出的解释:焓是内能和体积的勒让德变换。

字典里所给出的定义:单位质量的物质所含的全部热能;是热学中表示物质系统能量状态的一个函数。

至于wiki 百科给出的定义学过工程热力学的人很容易给出解释,因为

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

虽然数学方法严谨,但却不能给我们直观的感受,我们现在遇到的问题是为什么内能和PV组合在一起?什么时候用内能,什么时候用焓值?焓的存在到底有何意义?关于第二个问题有人立马会回答说“闭系用内能,开系用焓值”,但是为什么呢?其实之所以出现PV是因为PV是系统外部压力做功的“势函数”,外部压力对系统做功的表面积分为AeraInt(pdv),在避免上显然P同V的方向垂直,其点积为零,故只剩进出口,做的功就等于U+P1V1-U2-P2V2,故由此可定义新的状态量,U+PV。

最近word的公式编辑器坏了,公式不好弄,影响心情。在一般的高等流体力学的能量方程的推导过程中大家可以更加清晰的看到焓的来历,推荐朗道的《流体动力学》,对此人我只能说一句太强大了!

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