ENTALPI

ENTALPI

A.   Mendefinisikan entalpi

Sebuah  dijelaskan oleh persamaan Q = ∆U. Ini akan mudah untuk memiliki persamaan yang sama untuk proses isobarik. Mengganti persamaan kedua ke dalam hasil pertama :

Q = ∆U + ∆( pV) = ∆ ( U + pV )

Kuantitas U + p V adalah fungsi keadaan sehingga dapat diberikan nama. Hal ini disebut  dan dilambangkan dengan H. Oleh karena itu proses isobarik dapat lebih ringkas digambarkan sebagai Q = ∆H.

Entalpi dan kapasitas panas spesifik isobaric konstruksi matematika sangat berguna, karena ketika menganalisis proses dalam sebuah situasi kerja nol terjadi ketika cairan yang mengalir pada tekanan konstan. Dalam sebuah sistem terbuka, entalpi adalah jumlah yang berguna untuk menggunakan untuk melacak kandungan energi dari fluida.

ü  Proses adiabatik

Sebuah proses adiabatik adalah setiap proses yang terjadi tanpa masukan atau output dari  dalam suatu sistem (yaitu selama proses sistem ini termodinamika terisolasi-tidak ada perpindahan panas dengan lingkungan). Ini adalah kebalikan dari proses diabatic, di mana ada perpindahan panas. Sebuah konsep kunci dalam  banyak yang cepat proses kimia dan fisika yang dijelaskan atau didekati dengan cara ini. Proses tersebut biasanya diikuti ataudidahului oleh peristiwa yang melakukan melibatkan  .

Proses adiabatik dapat terjadi jika wadah sistem memiliki dinding termal-terisolasi atau proses yang terjadi dalam waktu yang sangat singkat, sehingga tidak ada kesempatan untuk pertukaran panas yang signifikan. Meskipun istilah  dan isokalori seringkali dapat dipertukarkan, Proses adiabatik dapat dianggap sebagai bagian dari  subset pelengkap sisa proses isokalori menjadi proses di mana perpindahan panas bersih tidak menyimpang regional seperti dalam kasus ideal dengan media konduktivitas termal terbatas atau tidak ada kapasitas termal.

Dalam proses ireversibel adiabatik, dQ = 0 tidak sama dengan TDS (TDS> 0) di mana Q adalah energi panas, T adalah temperatur, dan S adalah entropi. dQ = TDS = 0 berlaku untuk proses reversibel saja. Sebagai contoh, sebuah batas adiabatik adalah batas yang kedap perpindahan panas dan sistem dikatakan adiabatik (atau termal) diisolasi, sebuah dinding terisolasi mendekatisuatu batas adiabatik. Contoh lain adalah  yang merupakan suhu yang akan dicapai oleh  dengan tidak adanya kehilangan panas ke lingkungan. Sebuah proses adiabatik yang  juga disebut  . Sebaliknya, proses adiabatik yang ireversibel dan ekstrak pekerjaan tidak ada dalam  proses, seperti tarik kental, maju menuju perubahan non-negatif entropi.

Satu berlawanan ekstrim-yang memungkinkan perpindahan panas dengan lingkungan, menyebabkan suhu tetap konstan-dikenal sebagai  . Karena suhu termodinamika ke  , proses isotermal adalah konjugasi untuk proses adiabatik untuk transformasi reversibel.

Sebuah transformasi suatu sistem termodinamika dapat dianggap adiabatik ketika itu cukup cepat bahwa tidak ada panas yang signifikan ditransfer antara sistem dan luar. Pada ekstrim yangberlawanan, sebuah transformasi dari suatu sistem termodinamika dapat dianggap isotermal jika cukup lambat sehingga suhu sistem tetap konstan dengan pertukaran panas dengan luar.

Istilah "adiabatik" secara harfiah berarti dilewati, berasal dari akar Yunani ἀ-("tidak"), διὰ-("melalui"), dan βαῖνειν ("lulus"); etimologi ini sesuai di sini untuk ketiadaan

B.   Adiabatik pemanasan dan pendinginan

Perubahan adiabatik suhu terjadi karena perubahan  dari  sementara tidak menambah atau mengurangi setiap  . Sebaliknya, adalah  proses untuk gas ideal.

Pemanasan adiabatik terjadi ketika tekanan gas yang meningkat dari pekerjaan yang dilakukan di atasnya oleh lingkungannya, misalnya  . mengandalkan pemanasan adiabatik saat langkah kompresi untuk meningkatkan suhu cukup untuk menyalakan bahan bakar. Pemanasan adiabatik juga terjadi di  ketika  turun, misalnya, dalam  atau  atau  angin mengalir menurun selama pegunungan. Ketika sebidang udara turun, tekanan pada peningkatan paket. Karena ini peningkatan tekanan, volume paket ini menurun dan suhu yang meningkat, sehingga meningkatkan energi internal.

Pendinginan adiabatik terjadi ketika tekanan zat menurun karena tidak bekerja pada sekitarnya. Pendinginan adiabatik terjadi di  dengan  dan  , dan ini dapat membentuk  atau  jika udara didinginkan di bawah  . Ketika tekanan diterapkan pada sebidang menurun udara, udara dalam paket diperbolehkan untuk memperluas, dengan meningkatnya volume, suhu turun dan energi internal berkurang.

Pendinginan adiabatik tidak harus melibatkan cairan. Salah satu teknik yang digunakan untuk mencapai suhu yang sangat rendah (seperseribu bahkan sepersejuta derajat di atas nol mutlak) adalah  , di mana perubahan  pada bahan magnetik yang digunakan untuk menyediakan pendinginan adiabatik. Juga, isi dari  (untuk urutan pertama) dapat digambarkan sebagai cairan pendingin adiabatik (Lihat -  )

Magma naik juga mengalami pendinginan adiabatik sebelum letusan, sangat signifikan dalam kasus magma yang naik dengan cepat dari kedalaman besar seperti 

Perubahan suhu tersebut dapat diukur dengan menggunakan  atau  untuk proses atmosfer.

Proses Tidak ada benar-benar adiabatik. Banyak proses yang dekat dengan adiabatik dan dapat dengan mudah didekati dengan menggunakan asumsi adiabatik, tapi selalu ada beberapa kehilangan panas, karena tidak ada isolator yang sempurna ada.

C.   Ideal gas (proses reversible)

Untuk zat yang sederhana, selama proses adiabatik yang meningkat volume, dari substansi kerja harus menurunkan

Persamaan matematika untuk  menjalani (yaitu, tidak ada generasi entropi) reversibel proses adiabatik adalah

PV^ᵞ = constant

di mana P adalah tekanan, V adalah  atau dan  ᵞ = C_{P /} C_V = f + 2 / f

C_P menjadi  untuk tekanan konstan, Cv menjadi panas khusus untuk volume konstan, γ adalah  , dan ϯ adalah jumlah  (3 untuk gas monoatomik, 5 untuk gas diatomik).

Untuk gas ideal monoatomik, γ=5/3, Dan untuk gas diatomik (seperti  , komponen utama dari  ) γ=7/5.  Perhatikan bahwa rumus di atas hanya berlaku untuk gas ideal klasik dan tidak  atau  .

Untuk proses adiabatik reversibel, juga benar bahwa

P^1-ᵞT^ᵞ = constant

VT^f/2 = constant

di mana T adalah temperatur absolut, Hal ini juga dapat ditulis sebagai :

TV^ᵞ-1 = constant