Termodynamiikka - lämpöilmiöiden tiede, joka ei ota huomioon kappaleiden molekyylirakennetta. Merkittävän panoksen lämpöilmiöiden teorioiden kehittämiseen antoivat R. Clausius (1822-1888), J. Maxwell (1831-1879), L. Boltzmann (1844-1906), W. Thompson (1824-1907) ja muut Kaikki lämpöprosessit liittyvät energian muuntamiseen, jonka kuvaus on yksi termodynamiikan pääongelmista. Kehon tilan kuvaamiseen termodynamiikassa käytetään seuraavia funktioita: lämpötila, paine, tilavuus, entropia sekä termodynaamiset potentiaalit. Aikatekijä ei kiinnosta termodynamiikkaa, koska hänen näkökulmastaan ​​harvinaisimman kaasun molekyylit törmäävät jonain päivänä.

1. Energian säilymisen ja muuntamisen laki(termodynamiikan ensimmäinen pääsääntö)

Ensinnäkin, väittää, että on olemassa kvalitatiivisia energiatyyppejä (potentiaalinen, kineettinen, mekaaninen, lämpö, ​​sähkömagneettinen jne.) ja niiden luontainen kyky muuttua toisiksi tietyissä olosuhteissa; toiseksi, osoittaa, että kaikissa suljetuissa järjestelmissä (eli järjestelmässä, joka ei vaihda ainetta tai energiaa ympäröivän maailman kanssa) tapahtuvissa prosesseissa energian numeerinen arvo pysyy ajallisesti vakiona, ts. sen katoamisen tai esiintymisen mahdottomuus.

Termodynamiikan ensimmäisen pääsäännön kvantitatiivinen formulaatio: kehoon siirtyvä lämmön määrä (Q) menee lisäämään sen sisäistä energiaa DU ja suorittamaan työtä A keholle (Q = DU + A).

Potentiaali ja kineettinen energia muuttuu toisikseen kappaleiden liikkeen aikana painovoimakentässä, kappaleiden värähtelevässä liikkeessä esimerkiksi heilurin värähteleessä. Polttomoottorissa kemiallinen energia muunnetaan lämpö- ja liikeenergiaksi.

Mekaanisen energian säilymislaki ilmenee kappaleiden liikkeessä gravitaatiokentässä, kappaleiden putoamisessa gravitaatiokentässä, kappaleiden elastisessa törmäyksessä, kappaleiden vapaassa värähtelevässä liikkeessä (heilurin liikkeessä), tuhoutumisessa .

Jos energian säilymisen laki täyttyy kaikissa kemiallisissa prosesseissa, kaikissa luonnonilmiöissä, niin säilymislaki täyttyy joskus täsmälleen ja joskus suunnilleen. Esimerkiksi kemiassa kaikkien kemialliseen reaktioon osallistuvien aineiden massa on yhtä suuri kuin kaikkien reaktiotuotteiden massa. Fysiikassa elektroni ja positroni, joilla kullakin on massa, voivat kuitenkin tuhoutua fotoneiksi, joilla ei ole lepomassaa.

Termoydinreaktioissa sähkövarauksen säilymislaki, energian säilymislaki, leptonvarauksen säilymislaki, hadronivarauksen säilymislaki täyttyvät. Energian säilymisen laki ja liikemäärän säilymislaki säätelevät aineen muuttumista kenttään ja päinvastoin.

Termodynamiikan ensimmäinen pääsääntö kieltää ensimmäisen tyyppisen ikuisen liikkeen (perpetuum mobile) mahdollisuuden. Ensimmäisen tyyppinen ikuinen liikennekone vaatii työtä ilman energian poistamista ympäristöstä. On mahdotonta rakentaa määräajoin toimivaa konetta, joka tekisi enemmän työtä kuin ulkopuolelta syötetty energia.

2. Energian hajauttamisen laki.

Jokainen järjestelmä pyrkii siirtyä termodynaamisen tasapainon tilaan, jossa kappaleilla on sama lämpötila ja paine. Kaikki lämpötasapainoa lähestyvät termodynaamiset prosessit ovat peruuttamattomia. Tämä vie meidät termodynamiikan toiseen pääsääntöön: lämpö ei voi siirtyä spontaanisti kylmistä kappaleista kuumempiin; tai lämpöenergia jakautuu tasaisesti kaikkien kappaleiden kesken, ja kaikki lämpöprosessit missä tahansa järjestelmässä pysähtyvät kokonaan. Ego johtaa järjestelmän lämpökuolemaan. Tämä väite pätee suljettuihin järjestelmiin. Tämä laki luonnehtii entropian kasvua ajan myötä.

Kitkavoimien läsnäolon vuoksi osa energiasta menee aina lämmöksi (tai sisäiseksi energiaksi), ja tätä energiaa on erittäin vaikea muuttaa takaisin käytännön käyttöä helpottamaan. Siksi toisen tyyppinen ikuinen liikekone, joka toimii lämpötasapainossa olevien kappaleiden energian kustannuksella, on epätodennäköistä, koska peruuttamattomia makroskooppisia prosesseja on erittäin vaikea kääntää takaisin. Toisen tyyppinen ikuinen liikekone on eräänlainen "jääkaappi, joka ei kuluta, vaan tuottaa sähköä". Käytännössä tällä hetkellä on vain todistettu mahdollisuus toteuttaa ympäristöstä energiaa kerääviä yksiköitä. Joten astronautiikassa lämpöpumppuja käytetään laajalti käyttämällä ympäröivän tilan lämpöenergiaa.

Siellä on myös kolmannen tyyppinen ikuinen liikekone- mekanismi, joka osoittaa jatkuvaa liikettä ilman kitkaa. Ideaalia lähestyviä mekanismeja on jo luotu, esimerkiksi näitä ovat suprajohtavat aggregaatit, supernesteet jne. Siten vain 1. tyyppisiä ikuisia liikekoneita ei ole luotu eikä niitä käytetä tekniikassa. Voidaan olettaa, että 1. tyypin "menestyneiksi" julistetut perpetuum mobilet ovat itse asiassa vain piilotettuja 2. tyypin moottoreita, joiden energian saanti-, pumppauslähde on tuntematon. Vaikka 2. ja 3. tyyppisiä moottoreita on testattu menestyksekkäästi, itse termiä "perpetuum mobile" käytetään edelleen käytännössä "mahdottomaksi" tai "hulluksi", koska ensinnäkin mitään ei viedä tyhjästä, ja toiseksi kaikki, mikä on alku - sillä on loppu, käsite "ikuinen" ymmärretään tässä yhteydessä hyvin ehdollisesti.

Globaalit teknologiayritykset taistelevat entropiaa vastaan ​​tehostamalla. Jos 70 % pidetään moottorin erittäin hyvänä hyötysuhteena, italialainen taloustieteilijä Vilfredo Paretto muotoili vuonna 1897 ihmisen tehokkuuden säännön, jonka mukaan 20 % vaivannäöstä tuo 80 % tuloksesta.

Termodynamiikan toinen pääsääntö osoittaa kahden erilaisen energiamuodon olemassaolo - lämpö (liittyy epäjärjestyneeseen liikkeeseen) ja työ (liittyy järjestettyyn liikkeeseen). Epäjärjestynyttä energiamuotoa ei voida täysin muuntaa järjestyneeksi energiamuodoksi. Termodynamiikan häiriön mitta on entropia. Haje(energiahäviön mitta) on järjestelmän tilan funktio, joka kuvaa spontaanien prosessien virtauksen suuntaa suljetussa järjestelmässä. Suljetussa järjestelmässä entropia pyrkii maksimissaan.

Lämpöprosessien suunnan määrää entropian kasvun laki: suljetun järjestelmän entropia voi vain kasvaa; suljetun järjestelmän entropian maksimiarvo saavutetaan tasapainotilassa: DS ≥ 0 (jossa S on entropia). Yllä olevaa väitettä pidetään termodynamiikan toisen pääsäännön kvantitatiivisena muotoiluna.

Termodynamiikan toinen pääsääntö vahvistaa perustavanlaatuisen epäsymmetrian (kaikkien spontaanien prosessien yksisuuntaisuuden) olemassaolon luonnossa.

Joten XIX vuosisadan puolivälissä. energian säilymisen ja muuntamisen laki on saanut elollisen ja elottoman luonnon yhdistävän universaalin luonnonlain oikeudet. Termodynamiikan ensimmäinen pääsääntö on muotoiltu lyhyesti seuraavasti: "Energia säilyy", tai: "Järjestelmän vastaanottama lämpö menee lisäämään sen sisäistä energiaa ja tuottamaan ulkoista työtä." Se, että energiaa säästyy, ei lämpöä, on tullut yksi tärkeimmistä tieteellisistä saavutuksista. Energian käsite mahdollisti kaikkien luonnonilmiöiden ja prosessien tarkastelun yhdestä näkökulmasta, yhdistää kaikki ilmiöt.

Ensimmäistä kertaa tieteessä abstrakti käsite nousi keskiössä, se tuli Newtonin voiman sijasta, vastaten jotain konkreettista, vaikka Newton pukeutui matemaattisiin vaatteisiin. Energian käsite on lujasti tullut elämäämme. Sille ei ole yhtä määritelmää, mutta useimmiten energia ymmärretään kehon kyvyksi tehdä työtä. Viime vuosisadan puolivälissä lordi Kelvin ymmärsi, että voimia voi ilmaantua ja kadota, mutta energia ei tuhoudu. Tämä käsite vastasi myös Calvinin uskonnollisia näkemyksiä, hän uskoi, että Luoja jo maailman luomishetkellä antoi hänelle energian, ja tämä jumalallinen lahja on olemassa ikuisesti, kun taas ohimenevät voimat ovat monien hankaluuksien alaisia. , ja heidän avullaan kutoutuu ohimenevien ilmiöiden maailmankudokseen.

Nykytiede ei hylkää näkemyksiä Kelvin, mutta ei kiellä atomien olemassaoloa energian kantajina. Ensimmäinen laki edellyttää energian säilymistä eristetyssä järjestelmässä, mutta se ei osoita suuntaa, johon prosessit voivat tapahtua luonnossa. Tämän suunnan osoittaa toinen pääsääntö, termodynamiikan toinen postulaatti. Yhdessä ensimmäisen kanssa ne mahdollistavat monia tarkkoja kvantitatiivisia suhteita termodynaamisessa tasapainotilassa tai sen lähellä olevien kappaleiden eri makroskooppisten parametrien välille. Lisäksi toinen postulaatti esittelee lämpötila-asteikon varmuuden, joka ei liity lämpömittarin ja sen laitteen käyttöaineeseen.

Entropian takia suuren historian tragedia ei ole se, että jotkut pahat, itsekkäät ja tyhmät ihmiset työntävät ihmiskuntaa ei-toivottuun suuntaan, vaan se, että se liikkuu tähän suuntaan vastoin hyvien, epäitsekkäiden ja älykkäiden ihmisten tahtoa ja toiveita.

3. Termodynamiikan kolmas pääsääntö

Se koskee aineiden ominaisuuksia alhaisissa lämpötiloissa ja väittää aineen jäähdyttämisen mahdottomaksi -273 °C:seen (absoluuttinen nollalämpötila).

Ehdottomasti alhainen lämpötila, ennusti M. Lomonosov, ensimmäinen matalien lämpötilojen tutkija. Ensimmäistä kertaa pohjoinen tiedemies onnistui jäädyttämään elohopean ja saavuttamaan keinotekoisesti erittäin alhaisen lämpötilan (-65 ° C).

Laki sisään Planckin muotoilussa todetaan, että ihanteellisen kiteen entropia absoluuttisessa nollassa on nolla. Itse asiassa on mahdotonta mitata suoraan entropian itseisarvoa. Tällä hetkellä atomien laserjäähdytyksellä saavutetaan jäähdytys - 10 -7 10 -9 K.

Termodynamiikka, joka perustuu kolmeen periaatteeseen ja ei vaadi yksityiskohtaista tietoa aineen rakenteesta, antaa käsityksen useiden luonnollisten järjestelmien olemassaolon perussäännöistä: kaasujen, nesteiden ja kiinteiden aineiden ominaisuuksista, kemiallisista reaktioista, magneettisista ja sähköisistä ilmiöitä. Ne soveltuvat suuriin kosmisiin prosesseihin ja jopa sosiaalisen elämän ilmiöihin. Hänen johtopäätöksensä ovat kiistattomat ja horjumattomat.

Tuleva energiakriisi pakottaa jo nyt etsimään uusia tapoja saada ja kanavoida energiaa. Tulevaisuuden peruskysymys on siirtyminen kulutuksen energiasta antamisen energiaan. Energiankulutus noudattaa termodynamiikan lakeja: mitään ei oteta tyhjästä, kaikesta on maksettava. Siksi suhteen on perustuttava laskelmiin. Joten tulemme ihmissuhteiden "jäätymisen" pisteeseen. Tulevaisuuden energian tulee perustua huolenpitoon ja rakkauteen. Sen paradoksaalinen ominaisuus on, että mitä enemmän annamme, sitä enemmän saamme.

Termodynamiikan ensimmäinen pääsääntö- järjestelmän sisäisen energian muutos tilasta toiseen siirtymisen aikana on yhtä suuri kuin ulkopuolelta järjestelmään syötetyn lämmön määrän ja siihen vaikuttavien ulkoisten voimien työn summa: ∆ U= K+ A.

Analyyttiset lausekkeet:

Sisäisen energian ja työn kautta: dq= du+ pdV

Entalpian kautta: dq=dh-Vdp

Termodynamiikan toinen pääsääntö, jota sovelletaan sykliin. Haje.

- Lämpö siirtyy itsestään vain korkeammasta kehosta alhaisemman lämpötilan omaavaan kappaleeseen, eikä se voi siirtyä itsestään päinvastaiseen tilaan.

- Kaikki lämmönsiirrosta saatu lämpö ei pääse töihin, vaan vain osa siitä. Osa lämmöstä on mentävä jäähdytyselementtiin.

Entropia on käyttönesteen tilan parametri, joka määrittää suhteen lämmön määrän ja lämpötilan välillä. S= neiti mitattuna J/K.

Analyyttisesti entropia määritellään seuraavasti: dS= sigmaq/ T.

Pyöreät termodynaamiset prosessit (suorat ja käänteiset syklit). Carnot sykli. Syklin lämpötehokkuus.

suora kierto

käänteinen kierto

Ɛ= q2/ lc=q2/(q1- q2), Ɛ- kylmä. Coef.

Ulkopuolelta tehty työ.

Mahdoton spontaani. Lämmön syöttö kylmästä kuumaan.

Carnot-sykli on ihanteellinen termodynaaminen sykli. Koostuu 2 adiabaattisesta ja 2 isotermisestä prosessista.

Järjestelmän itsensä tekemä työ.

Lämpökapasiteetti. Määritelmä CpjaCVja niiden välinen yhteys.

Lämpökapasiteetti on lämpömäärä, joka on siirrettävä kehoon, jotta se muuttuisi 1 asteen. fyysinen määrä, joka määrittää infinitesimaalien suhteen lämmön määräδ K kehon vastaanottama määrä sen vastaavaan lisäykseen lämpötila δ T.

- Vakiolla tilavuudella, joka on yhtä suuri kuin kehoon prosessissa vakiotilavuudessa toimitetun lämmön määrän suhde kehon lämpötilan muutokseen.

- Vakiopaineessa, joka vastaa kehoon jatkuvassa paineessa prosessissa siirtyneen lämmön määrän suhdetta kehon lämpötilan muutokseen dT.

Viestintä - Lämpökapasiteetin käsite määritellään sekä erilaisissa aggregaatiotilassa oleville aineille (kiintoaineet, nesteet, kaasut) että hiukkasten ja kvasihiukkasten ryhmille (esimerkiksi metallifysiikassa puhutaan elektronikaasun lämpökapasiteetista ).

Vesihöyry käyttönesteenäp- v, T- s, h- skaavioita.

Vesihöyry on useimpien lämpömekanismien työneste. veden kaasumainen tila. Sillä ei ole väriä, makua tai hajua. Löytyy troposfääristä.

1-2 l lämmittää vettä kiehuvaksi

2-3 höyrystys

3-4 höyryä tulistettua

1-2 lämmitys

2-3 kiehuvaa (höyrystys)

3-4 ylikuumeneminen

GNP - märkä kyllästetty höyry

höyrykaavio lämpövoimalaitosten höyryprosesseista ja syklistä.

Vesihöyryn pääominaisuudet: kyllästetty ja tulistettu höyry, höyrystymislämpö.

Tyydytetty höyry on höyry termodynaamisessa tasapainossa nesteen tai kiinteän aineen kanssa, jolla on sama koostumus. Sen lämpötila riippuu väliaineen paineesta, jossa kiehumisprosessi tapahtuu.

tulistettua höyryä - höyryä lämmitetty korkeampaan lämpötilaan kiehumispiste tietyllä paineella. Tulistettua höyryä käytetään syklit eri lämpökoneet parantaakseen niitä tehokkuutta. Tulistetun höyryn saaminen tapahtuu erityisissä laitteissa - tulistimet.

Aineen höyrystymislämpö- lämpömäärä, joka tarvitaan siirtämään 1 mooli ainetta höyrytilaan kiehumispisteessä. Jouleina mitattuna.

Ihanteellisten kaasujen termodynaamiset prosessit. Luokitus, tilayhtälö, indikaattorin arvo "n" yleisessä yhtälössäpv^ n= konstperusprosesseja varten.

Ihanteellisten kaasujen perusprosessit:

Isokoorinen (virtaa vakiotilavuudella)

Isobaarinen (vakiopaineessa)

Isometrinen (vakiolla t)

Adiabaattinen (prosessi, jossa ei tapahdu lämmönvaihtoa ympäristön kanssa)

Polytrooppinen (tyydyttävä yhtälö pv^n=vakio

Tilayhtälö: pv= RT tai pv/ T= P

pv^ n= konst ; polytrooppinen eksponentti voi ottaa minkä tahansa arvon

Kompressoreiden prosessien termodynaaminen analyysi.

Termi. Kompressorianalyysi on tietty työ, joka kuluu työnesteen puristamiseen annetuilla alku- ja loppuparametreilla. Tyypillisesti kompressorit suorittavat polytrooppisen puristuksen polytrooppisella indeksillä n = 1,2.

Lämmönsiirron tyypit ja määrälliset ominaisuudet. Lämmönsiirron ja lämmönsiirron käsite.

Lämmönjohtokyky- tämä on prosessi, jossa sisäistä energiaa siirretään kuumennetuista kehon osista (tai kappaleista) vähemmän kuumennettuihin osiin (tai kappaleisiin), jonka suorittavat satunnaisesti liikkuvat kehon hiukkaset (atomit, molekyylit, elektronit jne.).

Konvektio(alkaen lat. konvektio- "siirto") - ilmiö nesteissä tai kaasuissa tai rakeisissa väliaineissa ainevirtojen kautta. Siellä on ns. luonnollinen konvektio, joka esiintyy spontaanisti aineessa, kun sitä kuumennetaan epätasaisesti painovoimakentässä. Pakko - Itse aiheuttaa ympäristön liikkeen.

Lämpösäteily - lämmönsiirto käyttämällä sähkömagneettisia värähtelyjä eri aallonpituuksilla. Todellinen korkeissa lämpötiloissa.

Määrä Har-ki.

[J] - lämmön määrä

[J/s] - lämpövirta

[W/m^2] – lämpövuon tiheys

Lämmön hajoaminen - lämmönsiirto väliaineesta seinään tai seinästä väliaineeseen.

Lämmönsiirto - lämmön kokonaissiirto väliaineesta toiseen.

Lämpöyhtälö tasaiselle seinälle. Lämmönjohtavuuskertoimen fysikaalinen merkitys.

Lämpötila muuttuu vain x-suunnassa.

Q=λ/seinämän paksuus * (tst1 – tst2) F * τ

λ - emoseinän lämmönjohtavuuskerroin

tst1 - tst2 - ero t yli. seinät

F - seinän pinta

Tau on aika.

Λ - lämmönjohtavuuskerroin [W / m * K] - kuvaa lämmönsiirtonopeutta.

Konvektiivinen lämmönsiirto: Newton-Richmannin laki, lämmönsiirtokerroin ja sen arvoon vaikuttavat tekijät.

Konvektiivinen lämmönsiirto - lämpöenergian vaihto kiinteän kappaleen pinnan ja ympäristön välillä. hänen ympäristönsä.

Newton-Richmannin laki- empiirinen säännöllisyys, joka ilmaisee lämpövirtauksen eri kappaleiden välillä lämpötilaeron kautta.

Lämmön määrä ennen sopimusta lasketaan lämpötehon mukaan. Newton-Richmann Q \u003d aF (tst - tzh) a - kerroin. lämmönsiirto.

lämmönsiirtokerroin - lämpövuon tiheys lämpötilaerolla 1K, mitattuna W / (m² K).

Se riippuu:

jäähdytysnesteen tyypistä ja sen lämpötilasta;

painepään lämpötila, konvektiotyyppi ja virtausjärjestelmä;

pinnan tilasta ja virtauksen suunnasta;

kehon geometriasta.

Kriteeriyhtälöiden tyypit konvektiiviselle lämmönsiirrolle. Samankaltaisuuskriteerien fyysinen merkitysNu, Re, Gr, PR.

Nu = αl/λ Nu = f(Re1 * Pr) - Nusseltin kriteeri(mitaton lämmönsiirtokerroin), luonnehtii seinämän pinnan ja nesteen (kaasun) välistä lämmönvaihtoa;

Syö: Nu = f(Gr1*Pr) → Nu = C(Gr*Pr)^n

Esim: Nu = C * Re^n * Pr^m * (Przh/ Pr st) Re = w l/v, w – m/s, v – heitto. Viskositeetti, m/s, l - merkkiero - Reynoldsin kriteeri, luonnehtii hitausvoimien ja viskositeetin suhdetta ja määrittää nesteen (kaasun) virtauksen luonteen; Gr \u003d gl 3 / ν 2 * β (tst - tzh); β = 1/T - Grashof-kriteeri (luonnollinen konvektio), kuvaa nesteessä (kaasussa) muodostuvaa nostovoimaa tiheyseron vuoksi; Pr = (M cp)/λ; М – viskositeetin dynamiikka; Cp - lämpökapasiteetti - Prandtl-kriteeri kuvaa nesteen (kaasun) fysikaalisia ominaisuuksia;

l - määrittävä koko (pituus, korkeus, halkaisija).

Termodynamiikka syntyi alun perin tieteenä lämmön muuntamisesta työksi. Termodynamiikan taustalla olevat lait ovat kuitenkin niin yleisiä, että tällä hetkellä termodynaamisia menetelmiä käytetään suurella menestyksellä lukuisten fysikaalisten ja kemiallisten prosessien sekä aineen ja säteilyn ominaisuuksien tutkimiseen. Kuten 79 §:ssä jo todettiin, termodynamiikka ei oteta huomioon ilmiöiden mikroskooppista kuvaa tutkiessaan aineen muuttumisen ominaisuuksia ja prosesseja. Se tarkastelee ilmiöitä kokemuksesta opittujen peruslakien (alkujen) perusteella. Tästä syystä termodynamiikan päätelmät ovat yhtä varmoja kuin sen taustalla olevat lait. Jälkimmäiset ovat yleistys valtavasta määrästä kokeellista tietoa.

Termodynamiikan perusta muodostuu sen kahdesta periaatteesta. Ensimmäinen laki määrittää kvantitatiiviset suhteet, jotka tapahtuvat energian muuntuessa yhdestä tyypistä toiseen. Toinen laki määrittelee ehdot, joissa nämä muunnokset ovat mahdollisia, eli määrittää prosessien mahdolliset suunnat.

Termodynamiikan ensimmäinen pääsääntö sanoo, että järjestelmään siirtyvä lämpömäärä kuluu järjestelmän sisäisen energian lisäämiseen ja järjestelmän suorittamien ulkoisten kappaleiden työhön:

tai differentiaalimuodossa:

(104.2)

(katso (83.2) ja (83.4)).

Ensimmäinen laki muotoillaan joskus seuraavasti: ensimmäisen tyyppinen perpetuum mobile (perpetuum mobile) on mahdoton, eli sellainen määräajoin toimiva moottori, joka tekisi työtä suuremmassa määrin kuin se energia, jonka se saa ulkopuolelta.

Mikä tahansa moottori on järjestelmä, joka toistuvasti suorittaa tietyn pyöreän prosessin (syklin). Anna käyttöaineen (esimerkiksi kaasun) kierron aikana ensin laajentua tilavuuteen ja supistua sitten jälleen alkuperäiseen tilavuuteensa (kuva 104.1). Jotta työ sykliä kohti olisi suurempi kuin nolla, paineen (ja siten lämpötilan) on laajenemisen aikana oltava suurempi kuin puristuksen aikana. Tätä varten työaineen on luovutettava lämpöä laajenemisen aikana ja puristuksen aikana lämpö on poistettava siitä.

Kun sykli on suoritettu, työaine palaa alkuperäiseen tilaansa. Siksi sisäisen energian muutos sykliä kohden on nolla. Käyttönesteeseen sykliä kohden siirtyvän lämmön määrä on yhtä suuri kuin missä on lämpö, ​​jonka työneste vastaanottaa paisumisen aikana, on lämpö, ​​joka vapautuu puristuksen aikana. Jaksossa tehty työ A on yhtä suuri kuin syklin pinta-ala (ks. § 84). Siten silmukalle kirjoitettu lauseke (104.1) on

Ajoittain toimivaa moottoria, joka toimii ulkopuolelta tulevan lämmön takia, kutsutaan lämpömoottoriksi. Kuten kohdasta (104.3) seuraa, kaikkea ulkopuolelta saatua lämpöä ei käytetä hyödyllisen työn saamiseksi. Jotta moottori toimisi sykleissä, yhtä suuri osa lämmöstä on palautettava ulkoiseen ympäristöön, eikä sitä siksi käytetä aiottuun tarkoitukseen (eli hyödylliseen työhön). On selvää, että mitä täydellisemmin lämpökone muuttaa ulkopuolelta tulevan lämmön hyödylliseksi työksi A, sitä kannattavampi tämä moottori on. Siksi lämpökonetta on tapana luonnehtia sen hyötysuhteella (lyhennetty hyötysuhde), joka määritellään sykliä kohden suoritetun työn A suhteeksi jaksoa kohti vastaanotettuun lämpöön.

Kun relaatio (104.3) otetaan huomioon, tehokkuuden lauseke voidaan kirjoittaa muodossa

Tehokkuuden määritelmästä seuraa, että se ei voi olla suurempi kuin yksi.

Jos käännämme kuvan 1 mukaisen syklin. 104.1, saat jäähdytysjakson. Tällainen kone ottaa kierrossa lämpömäärän lämpömäärästä kappaletta ja luovuttaa lämpöä korkeamman lämpötilan kappaleelle. Työ A on tehtävä koneelle syklissä. , joka kuluu tuomiseen. kone toimintaan:

Termodynamiikan toinen pääsääntö, kuten ensimmäinen, voidaan muotoilla useilla tavoilla. Tapasimme yhden sanamuodon § 103:ssa. Se koostuu väitteestä, että eristetyn järjestelmän entropia ei voi pienentyä:

Clausius muotoili toisen lain seuraavasti: Sellaiset prosessit ovat mahdottomia, joiden ainoa lopputulos olisi lämmön siirtyminen vähemmän kuumennetusta kappaleesta kuumempaan. Sitä ei pidä esittää siten, että toinen laki yleensä kieltää lämmön siirtämisen vähemmän lämmitetystä kappaleesta kuumempaan kappaleeseen. Jäähdytyskoneessa tehdään juuri tällainen siirto. Tämä siirtymä ei kuitenkaan ole prosessin ainoa tulos. Siihen liittyy muutoksia ympäröivissä kehoissa, jotka liittyvät järjestelmän työn A suorittamiseen.

Osoittakaamme, että eristetyssä järjestelmässä suoritettu kuvitteellinen prosessi, joka on ristiriidassa Clausiuksen sanamuodon toisen lain kanssa, liittyy entropian vähenemiseen. Siten todistetaan Clausius-formulaation ja toisen lain tilastollisen formuloinnin ekvivalenssi, jonka mukaan eristetyn järjestelmän entropia ei voi pienentyä.

Teemme ensin seuraavan huomautuksen. Oletetaan, että jokin keho vaihtaa lämpöä toisen kappaleen kanssa, jota kutsumme lämpövaraajaksi. Olkoon säiliön lämpökapasiteetti ääretön. Tämä tarkoittaa, että rajallisen määrän lämpöä vastaanottaminen tai vapauttaminen säiliön toimesta ei muuta sen lämpötilaa. Kehossa tapahtuva prosessi, johon liittyy lämmönvaihto säiliön kanssa, voi olla palautuva vain, jos tämän prosessin aikana kehon lämpötila on yhtä suuri kuin vastaavan säiliön lämpötila. Itse asiassa, jos keho esimerkiksi vastaanottaa lämpöä säiliöstä, jonka lämpötila on tätä alhaisempi, saman prosessin edetessä vastakkaiseen suuntaan keho pystyy palauttamaan siitä saamansa lämmön säiliöön, jos sen lämpötila ei missään tapauksessa ole alempi kuin

Tästä johtuen prosessin eteen- ja käänteiskulkujen aikana kehon lämpötila on erilainen, keho kulkee molemmissa tapauksissa eri tilasarjojen läpi (joille on ominaista epätasaiset lämpötilat) ja tarkasteltava prosessi on peruuttamaton.

Näin ollen prosessi, johon liittyy lämmönvaihto, voi olla palautuva vain, jos kehossa on lämpöä vastaanottaessaan ja palauttaessaan sen säiliöön paluuiskun aikana sama lämpötila kuin säiliön lämpötila. Tarkkaan ottaen, kun lämpöä vastaanotetaan, kehon lämpötilan on oltava äärettömän pieni arvo pienempi kuin säiliön lämpötila (muuten lämpö ei virtaa säiliöstä kehoon), ja kun lämpöä vapautuu, kehon lämpötila on oltava äärettömän pieni arvo korkeampi kuin säiliön lämpötila.

Näin ollen ainoa palautuva prosessi, johon liittyy lämmönvaihtoa säiliön kanssa, jonka lämpötila pysyy muuttumattomana, on isoterminen prosessi, joka tapahtuu säiliön lämpötilassa.

Tarkastellaan eristettyä järjestelmää, joka koostuu kahdesta kappaleesta, joilla on sama lämpökapasiteetti C. Siirtäköön kappaleen B lämpömäärä Q kappaleeseen A, jonka seurauksena kappaleen A lämpötila nousee arvosta arvoon , ja kappaleen B lämpötila nousee laskee arvosta arvoon.. Tällainen prosessi on ristiriidassa Clausiuksen sanamuodon toisen lain kanssa. Etsitään entropian muutos tässä tapauksessa.

Tämän prosessin aikana tapahtuu lämmönvaihtoa eri lämpötilojen kappaleiden välillä. Edellä sanotun mukaan tämä prosessi on peruuttamaton. Kaavaa (103.20) voidaan soveltaa vain palautuviin prosesseihin. Jotta voit löytää entropian muutos peruuttamattomassa prosessissa, toimi seuraavasti. Harkitse mitä tahansa reversiibeliä prosessia, joka saattaa järjestelmän samaan lopputilaan kuin annettu irreversiibeli prosessi, ja laske tämän prosessin entropian lisäys kaavalla

(104.7)

(katso (103.20)).

Yllä olevan mukaisesti harkitaan palautuvaa prosessia, jossa kappale B luovuttaa lämpöä Q-osissa peräkkäin säiliöihin, joiden lämpötilat vaihtelevat välillä -, ja kappale A vastaanottaa lämpöä Q-osissa joukosta säiliöitä, joiden lämpötila on välillä -. Tämän seurauksena järjestelmä siirtyy palautuvasti tilasta, jossa kehoilla on lämpötiloja, tilaan, jossa kappaleiden lämpötilat ovat yhtä suuret.

Ensi silmäyksellä saattaa vaikuttaa siltä, ​​että tällainen formulaatio on ristiriidassa esimerkiksi ihanteellisen kaasun isotermisen laajenemisprosessin vuoksi. Todellakin, kaikki ihanteellisen kaasun jostakin kehosta vastaanottama lämpö muuttuu täysin työksi. Lämmön saaminen ja muuttaminen työksi ei kuitenkaan ole prosessin ainoa lopputulos; lisäksi prosessin seurauksena tapahtuu muutos kaasun tilavuudessa.

Lämpökoneessa lämmön muuntamiseen työksi liittyy välttämättä lisäprosessi - tietyn määrän lämpöä siirtyminen kylmempään kappaleeseen, jonka seurauksena kuumemmasta kappaleesta saatua lämpömäärää ei voida muuttaa kokonaan. töihin.

On helppo nähdä, että Kelvinin sanamuodon sisältämä väite seuraa loogisesti Clausiuksen sanamuodon sisältämästä lausunnosta. Itse asiassa työ voidaan muuttaa kokonaan lämmöksi esimerkiksi kitkan avulla. Siksi muuntamalla Kelvin-formulaatiolla kielletyn prosessin avulla kehosta otettu lämpö kokonaan työksi ja sitten muuttamalla tämä työ kitkan avulla lämmöksi, joka siirtyy toiseen kappaleeseen, jonka lämpötila on korkeampi, kantaisimme prosessi on mahdoton Clausiuksen sanamuodon mukaan.

Termodynamiikan toisen pääsäännön kieltämillä prosesseilla olisi mahdollista luoda moottori, joka toimii esimerkiksi sellaisesta lähes ehtymättömästä energialähteestä kuin valtamerestä saadun lämmön ansiosta.

Käytännössä tällainen moottori vastaisi ikuista liikkuvaa konetta. Siksi termodynamiikan toinen pääsääntö on toisinaan muotoiltu seuraavasti: toisen tyyppinen perpetuum mobile on mahdoton, eli sellainen määräajoin toimiva moottori, joka vastaanottaisi lämpöä yhdestä säiliöstä ja muuttaisi tämän lämmön kokonaan työksi.

Se on energian säilymisen ja muuntamisen lain erikoistapaus. Tämä laki sanoo, että energia ei katoa eikä synny uudelleen, vaan vain siirtyy muodosta toiseen eri prosesseissa. Eli jos keholle ilmoitetaan lämmön määrästä K, niin se käytetään kehon sisäisen energian muuttamiseen? U ja tehdä ulkotöitä L:

Tämä suhde on analyyttinen ilmaus termodynamiikan ensimmäisestä laista liikkumattomille kappaleille.

Differentiaalimuodossa tämä laki voidaan kirjoittaa:

Tai , tai . (1)

Jos korvaamme yhtälön (1) (mekaanisen ja teknisen työn suhde), saamme:

Ilmaisu ( u+pv) on kehon tilan kalorimetrinen parametri. Teknisessä termodynamiikassa tätä parametria kutsutaan entalpia ja merkitty kirjaimella H ja mitattuna J, spesifinen entalpia on merkitty h ja mitattuna J/kg, eli

Entalpia on kaasun sisäisen energian ja kimmoenergian summa (potentiaalinen paineenergia).

Siksi termodynamiikan ensimmäinen pääsääntö voidaan kirjoittaa seuraavasti:

.

Isobarisessa prosessissa ( R= vakio) vdp= 0, siis .

Ihanteellisille kaasuille ovat voimassa seuraavat suhteet:

Termodynamiikan toinen pääsääntö sidottu kaikkien luonnollisten prosessien peruuttamattomuudella ja on kokeellinen laki, joka perustuu tiedemiesten vuosisatoja vanhoihin havaintoihin, mutta se perustettiin vasta 1800-luvun puolivälissä. Koska termodynamiikan toinen pääsääntö on staattinen, se heijastaa useiden eristetyn järjestelmän muodostavien hiukkasten käyttäytymistä. Systeemeissä, jotka koostuvat pienestä määrästä hiukkasia, voi esiintyä poikkeamia termodynamiikan toisesta sääntöstä.

Eristetyn termodynaamisen järjestelmän todennäköisin tila on sen sisäisen tasapainon tila, joka vastaa maksimientropiaarvon saavuttamista. Siksi toista lakia kutsutaan kasvavan entropian laiksi. Tältä osin se voidaan muotoilla seuraavasti: Eristetyn järjestelmän entropia ei voi pienentyä..

Haje- Tämä käyttönesteen tilan parametri, joka määrittää lämmön määrän ja lämpötilan välisen suhteen. Sen määrittämiseksi kirjoitamme termodynamiikan ensimmäisen lain yhtälön tässä muodossa

.

Jaetaan tämä lauseke T, a R korvaa , saamme:

tai .

Lauseke sanoo, että se on jonkin funktion kokonaisero s, joka on tilaparametri, koska se riippuu vain kahdesta kaasun tilan parametrista, eikä se riipu siitä, kuinka kaasu siirtyi tilasta toiseen. Entropiaa merkitään kirjaimella S ja mitattuna J/K. Entropiaa 1 kg kaasua kohden kutsutaan spesifinen entropia ja merkitty kirjaimella s ja mitataan kJ/(K? kg).

Täten, .

Termodynamiikan toinen pääsääntö on yleistys lämpömoottoreihin sovellettavista säännöksistä ja postulaateista, ja se on seuraava:

1. Luonnollisten prosessien spontaani virtaus syntyy ja kehittyy, kun prosessiin osallistuvan termodynaamisen järjestelmän ja ympäristön välillä ei ole tasapainoa.

2. Luonnossa spontaanisti tapahtuvat luonnolliset prosessit, joiden työtä ihminen voi käyttää, etenevät aina vain yhteen suuntaan korkeammasta potentiaalista alempaan.

3. Spontaanisti tapahtuvien prosessien kulku tapahtuu suuntaan, joka johtaa tasapainon muodostumiseen termodynaamisen järjestelmän ja ympäristön välille, ja kun tämä tasapaino saavutetaan, prosessit pysähtyvät.

4. Prosessi voi edetä päinvastaiseen suuntaan kuin spontaani prosessi, jos energiaa tähän on lainattu ulkoisesta ympäristöstä.

Kaikki nämä formulaatiot, jotka eroavat muodoltaan, ovat olennaisesti toisiaan vastaavia, koska ne liittyvät suoraan entropian pienenemisen mahdottomuuden periaatteeseen: .

Peruskäsitteet ja määritelmät

Määritelmä: Termodynamiikka - tiede energian muuntamisen laeista.

Termodynamiikassa käsite on laajalti käytössä termodynaaminen järjestelmä.

Määritelmä: termodynaaminen järjestelmä kutsutaan joukoksi aineellisia kappaleita, jotka ovat vuorovaikutuksessa sekä keskenään että ympäristön kanssa. Kaikkia tarkasteltavan järjestelmän rajojen ulkopuolella olevia kappaleita kutsutaan ympäristöön.

Koska yksi ja sama kappale, yksi ja sama aine eri olosuhteissa voi olla eri olomuodoissa (esimerkiksi jää v vesi v höyry, yksi aine eri lämpötiloissa), mukavuussyistä otetaan käyttöön aineen tilan ominaisuudet - niin sanottu tilan parametrit.

Luettelemme aineen tilan pääparametrit:

ruumiinlämpö - määrittää mahdollisen spontaanin lämmönsiirron suunnan kappaleiden välillä.

Tällä hetkellä maailmassa on useita lämpötila-asteikkoja ja lämpötilan mittayksiköitä. Yleisin celsiusasteikko Euroopassa, jossa nollalämpötila on veden jäätymispiste ilmanpaineessa ja veden kiehumispiste ilmakehän paineessa on 100 celsiusastetta (ºС). Pohjois-Amerikassa käytetään Fahrenheit-asteikkoa. Termodynaamisissa laskelmissa absoluuttinen asteikko tai Kelvin-asteikko on erittäin kätevä. Absoluuttisen nollapisteen lämpötila otetaan tässä asteikossa nollaksi, tässä lämpötilassa aineessa kaikki lämpöliike pysähtyy. Numeerisesti yksi Kelvin-aste on yhtä suuri kuin yksi Celsius-aste.

Absoluuttisella asteikolla ilmaistua lämpötilaa kutsutaan absoluuttinen lämpötila.

Suhde Celsius-asteista Kelvin-asteisiin:

T [K] = t [º C] + 273,15,

missä T on lämpötila kelvineinä;

t on lämpötila Celsius-asteina.

Paine on voima, joka vaikuttaa kehon pinnan normaalia pitkin ja liittyy tämän pinnan yksikköpinta-alaan.

Paineen mittaamiseen käytetään erilaisia ​​mittayksiköitä. Vakio-SI-järjestelmässä yksikkö on Pascal (Pa).

Yksiköiden välinen suhde:

1 bar = 105 Pa

1 kg / cm 2 (ilmakehä) \u003d 9,8067 10 4 Pa

1 mmHg st (elohopeamillimetri) = 133 Pa

1 mm w.c. Taide. (vesipatsaan millimetri) = 9,8067 Pa

Tiheys - aineen massan suhde sen viemään tilavuuteen.

Tietty tilavuus - tiheyden käänteisluku eli aineen käyttämän tilavuuden suhde sen massaan.

Määritelmä: Jos ainakin yksi minkä tahansa järjestelmään tulevan kappaleen parametreista muuttuu termodynaamisessa järjestelmässä, niin termodynaaminen prosessi .

Homogeenisen kappaleen tilan P, V, T tärkeimmät termodynaamiset parametrit riippuvat toisistaan ​​ja liittyvät toisiinsa tilayhtälön avulla:

Ihanteellisen kaasun tilayhtälö kirjoitetaan seuraavasti:

P - paine

v - tietty tilavuus

T - lämpötila

R - kaasuvakio (jokaisella kaasulla on oma arvonsa)

Jos tilayhtälö tunnetaan, niin yksinkertaisimpien järjestelmien tilan määrittämiseksi riittää tietää kaksi riippumatonta muuttujaa 3:sta

P \u003d f1 (v, t); v = f2 (P, T); T = f3 (v, P)

Termodynaamiset prosessit on usein kuvattu tilakaavioilla, joissa tilaparametrit piirretään akseleille. Tällaisen kaavion tason pisteet vastaavat tiettyä järjestelmän tilaa, kaavion viivat vastaavat termodynaamisia prosesseja, jotka siirtävät järjestelmän tilasta toiseen.

Tarkastellaan termodynaamista järjestelmää, joka koostuu yhdestä kappaleesta v jostakin kaasusta astiassa, jossa on mäntä, ja astia ja mäntä tässä tapauksessa ovat ulkoinen ympäristö. Olkoon esimerkiksi kaasun lämmitetty astiassa, kaksi tapausta on mahdollista:

1) Jos mäntä on kiinteä ja tilavuus ei muutu, astian paine kasvaa. Tällaista prosessia kutsutaan isokorinen(v = const) käynnissä vakiotilavuudella;

Isokooriset prosessit P - T -koordinaateissa:

v1 > v2 > v3

2) Jos mäntä on vapaa, lämmitetty kaasu laajenee vakiopaineessa, tätä prosessia kutsutaan isobaarinen(P=const) käynnissä vakiopaineella.

Isobariset prosessit v - T -koordinaateissa

P1>P2>P3

Jos mäntää liikuttamalla muutat kaasun tilavuutta astiassa, muuttuu myös kaasun lämpötila, mutta jäähdyttämällä astiaa kaasun puristuksen aikana ja lämmittämällä laajenemisen aikana, voit saavuttaa lämpötilan olla vakio tilavuuden ja paineen muutoksilla, tällaista prosessia kutsutaan isoterminen(T = jatkuva).

Isotermiset prosessit P-v-koordinaateissa

Prosessia, jossa järjestelmän ja ympäristön välillä ei tapahdu lämmönvaihtoa, kutsutaan adiabaattinen, kun taas lämmön määrä järjestelmässä pysyy vakiona (Q=const). Todellisessa elämässä adiabaattisia prosesseja ei ole olemassa, koska järjestelmää ei voida täysin eristää ympäristöstä. Usein esiintyy kuitenkin prosesseja, joissa lämmönvaihto ympäristön kanssa on hyvin pientä, esimerkiksi kaasun nopea puristuminen astiassa männän toimesta, kun lämpö ei ehdi poistua männän ja astian kuumenemisen vuoksi.

Adiabaattisen prosessin likimääräinen kuvaaja P - v -koordinaateissa

Määritelmä: Kiertoprosessi (sykli) - on joukko prosesseja, jotka palauttavat järjestelmän alkuperäiseen tilaan. Erillisten prosessien lukumäärä voi olla mikä tahansa luku syklissä.

Kiertoprosessin käsite on meille avainasemassa termodynamiikassa, sillä ydinvoimalaitoksen toiminta perustuu höyry-vesikiertoon, eli voidaan ajatella veden haihtumista ytimessä, turbiinin pyörimistä. roottori höyryllä, höyryn kondensoituminen ja veden virtaus ytimeen eräänlaisena suljettuna termodynaamisena prosessina tai syklinä.

Lämpöä ja työtä.

Prosessiin osallistuvat elimet vaihtavat energiaa keskenään. Joidenkin kehojen energia kasvaa, toisten - vähenee. Energian siirtyminen kehosta toiseen tapahtuu kahdella tavalla:

Ensimmäinen menetelmä energian siirtoon eri lämpötilojen omaavien kappaleiden suoran kosketuksen aikana, vaihtamalla kineettistä energiaa kosketuksissa olevien kappaleiden molekyylien välillä (tai säteilyn siirtoa käyttämällä sähkömagneettisia aaltoja).

Energia siirtyy kuumemmasta kehosta viileämpään.

Molekyylien kineettisen liikkeen energiaa kutsutaan termiseksi, joten tätä energiansiirtotapaa kutsutaan energian siirtämiseksi lämmön muodossa. Energiamäärää, jonka keho vastaanottaa lämmön muodossa, kutsutaan toimitettua lämpöä(viestitty) ja kehon lämmön muodossa luovuttaman energian määrä - poistettu lämpö(otettu pois).

Lämmön tavallinen nimitys on Q, mitta on J. Käytännön laskelmissa lämmön ja massan suhteesta tulee tärkeä - ominaislämpö merkitään q yksikkö J/kg.

Lämmöntuotto on positiivinen, poistettu lämpö negatiivinen.

Toinen energiansiirtotapa liittyy voimakenttien tai ulkoisen paineen olemassaoloon. Siirtääkseen energiaa tällä tavalla, kehon täytyy joko liikkua voimakentässä tai muuttaa tilavuuttaan ulkoisen paineen vaikutuksesta.

Tätä menetelmää kutsutaan energian siirto työn muodossa.

Jos esimerkkinä rungosta tarkastellaan kaasua männällä varustetussa astiassa, niin jos mäntään kohdistetaan ulkoinen voima, kaasu puristuu kokoon - työ tehdään rungolle ja kaasun laajeneminen astiassa, työn, männän liikuttelun, suorittaa runko (kaasu) itse.

Energiamäärää, jonka keho vastaanottaa työn muodossa, kutsutaan keholle tehty työ ja annettu - kehon käyttämä työ.

Työn muodossa olevan energian määrä on yleensä merkitty L mitta J. Erityistä työtä- työn ja ruumiinpainon suhde on merkitty l mitat - J / kg.

Määritelmä: Työskentely elin - tietty määrä ainetta, joka osallistuessaan termodynaamiseen kiertoon tekee hyödyllistä työtä.

RBMK-reaktorilaitoksen työnesteenä on vesi, joka höyryn muodossa sydämessä haihtumisen jälkeen toimii turbiinissa pyörittämällä roottoria.

Määritelmä: Energian siirtymistä termodynaamisessa prosessissa kappaleesta toiseen, joka liittyy työnesteen tilavuuden muutokseen, sen liikkumiseen ulkotilassa tai sen aseman muutokseen, kutsutaan ns. prosessityötä .

Termodynamiikan ensimmäinen pääsääntö.

Muotoilu: Eristetyssä termodynaamisessa järjestelmässä kaikkien energiatyyppien summa on vakioarvo.

Tämä laki on erikoistapaus energian säilymisen ja muuntamisen universaalista laista, jonka mukaan energiaa ei esiinny tai katoa, vaan se vain siirtyy muodosta toiseen.

Tästä laista seuraa, että kokonaisenergian aleneminen yhdessä järjestelmässä, joka koostuu yhdestä tai useammasta kappaleesta, on seurattava energian lisääntymistä toisessa kappalejärjestelmässä.

Tästä laista on muitakin muotoja:

1. Energian syntyminen tai tuhoutuminen ei ole mahdollista (tämä sanamuoto puhuu energian syntymisen mahdottomuudesta tyhjästä ja sen tuhoutumisesta tyhjäksi);

2. Mikä tahansa liike on kykenevä ja se on muunnettava mihin tahansa muuhun liikkeen muotoon (tämä filosofinen muotoilu korostaa energian tuhoutumattomuutta ja sen kykyä muuttua vastavuoroisesti minkä tahansa muun tyyppiseksi energiaksi);

3. Ensimmäisen tyyppinen ikuinen liikekone on mahdoton. (Ensimmäisen tyyppinen ikuisuuskone ymmärretään koneeksi, joka pystyisi tekemään työtä käyttämättä mitään energialähdettä);

4. Lämpö ja työ ovat ainoat kaksi mahdollista energiansiirtomuotoa kehosta toiseen.

Entalpia.

Viime vuosisadalla Gibss otti lämpölaskelmien käyttöön uuden toiminnon - entalpian.

Määritelmä: entalpia - on kehon sisäisen energian ja paineen ja tilavuuden tulon summa.

I=U+PV

I - entalpia; U - sisäinen energia; P - paine; V - tilavuus.

Spesifinen entalpia i on kehon entalpian suhde sen massaan.

Ominaisentalpia on tilaparametri.

Höyryn ja veden ominaisentalpian arvo tietyssä paineessa ja lämpötilassa löytyy hakuteoksesta. Näiden tietojen avulla on mahdollista määrittää prosessiin tai prosessin työhön liittyvä lämmön määrä.

Haje

Lämpö q ei ole tilafunktio, prosessissa vapautuvan tai absorboituneen lämmön määrä riippuu itse prosessista. Tilafunktio on merkitty entropia S yksikkö J/K

dS = dQ/T

dS - entropiadifferentiaali; dQ - lämpöero; T on absoluuttinen lämpötila;