{"id":44224,"date":"2019-10-15T01:28:58","date_gmt":"2019-10-15T00:28:58","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/was-ist-das-erste-gesetz-in-bezug-auf-die-enthalpie-dh-dq-vdp-definition\/"},"modified":"2020-03-10T06:18:08","modified_gmt":"2020-03-10T05:18:08","slug":"was-ist-das-erste-gesetz-in-bezug-auf-die-enthalpie-dh-dq-vdp-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-das-erste-gesetz-in-bezug-auf-die-enthalpie-dh-dq-vdp-definition\/","title":{"rendered":"Was ist das erste Gesetz in Bezug auf die Enthalpie? DH = dQ + Vdp – Definition"},"content":{"rendered":"
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Der erste Hauptsatz der Thermodynamik in Bezug auf die Enthalpie (dH = dQ + Vdp) zeigt uns, warum Ingenieure die Enthalpie in thermodynamischen Kreisprozessen (z. B. Brayton-Zyklus oder Rankine-Zyklus) verwenden.\u00a0W\u00e4rmetechnik<\/span><\/div>\n<\/div>\n
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Erstes Gesetz in Bezug auf die Enthalpie dH = dQ + Vdp<\/span><\/h2>\n

Die\u00a0<\/span>Enthalpie<\/span><\/strong><\/a>\u00a0ist definiert als\u00a0die Summe aus der seinen\u00a0<\/span>inneren Energie<\/span><\/a>\u00a0E plus das Produkt des\u00a0<\/span>Druck p<\/span><\/a>\u00a0und\u00a0<\/span>Volumen V<\/span><\/a>\u00a0.\u00a0In vielen thermodynamischen Analysen erscheint die Summe der inneren Energie U und des Produkts aus Druck p und Volumen V, daher ist es zweckm\u00e4\u00dfig, der Kombination einen Namen, eine\u00a0<\/span>Enthalpie<\/span><\/strong>\u00a0und ein eindeutiges Symbol H zu geben.<\/span><\/p>\n

H = U + pV<\/span><\/strong><\/em><\/p>\n

Siehe auch:\u00a0<\/span>Enthalpie<\/span><\/a><\/p>\n

Der\u00a0<\/span>erste Hauptsatz der Thermodynamik<\/span><\/strong>\u00a0in Bezug auf die\u00a0<\/span>Enthalpie<\/span><\/strong>\u00a0zeigt uns, warum Ingenieure die Enthalpie in thermodynamischen Kreisprozessen verwenden (z. B.\u00a0<\/span>Brayton-Zyklus<\/span><\/strong>\u00a0oder\u00a0<\/span>Rankine-Zyklus<\/span><\/strong>\u00a0).<\/span><\/p>\n

Die klassische Form des Gesetzes ist die folgende Gleichung:<\/span><\/p>\n

dU = dQ – dW<\/span><\/strong><\/em><\/p>\n

In dieser Gleichung\u00a0<\/span>dW<\/span><\/strong>\u00a0gleich\u00a0<\/span>dW = pdV<\/span><\/strong>\u00a0und ist bekannt als die\u00a0<\/span>Grenz Arbeit<\/span><\/strong>\u00a0.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Da\u00a0<\/span>H = U + pV ist<\/span><\/em><\/strong>\u00a0, ist\u00a0<\/span>dH = dU + pdV + Vdp<\/span><\/strong><\/em>\u00a0und wir setzen\u00a0<\/span>dU = dH – pdV – Vdp<\/span><\/strong><\/em>\u00a0in die klassische Form des Gesetzes ein:<\/span>dH – pdV – Vdp = dQ – pdV<\/span><\/strong><\/em><\/p>\n

Wir erhalten das Gesetz in Bezug auf die Enthalpie:<\/span><\/p>\n

dH = dQ + Vdp<\/span><\/em><\/strong><\/p>\n

oder<\/span><\/p>\n

dH = TdS + Vdp<\/span><\/em><\/strong><\/p>\n

In dieser Gleichung ist der Begriff\u00a0<\/span>Vdp<\/span><\/strong><\/em>\u00a0eine\u00a0<\/span>Flussprozessarbeit.\u00a0<\/span><\/strong>Diese Arbeit, \u00a0\u00a0<\/span>Vdp<\/span><\/strong><\/em>\u00a0, wird f\u00fcr\u00a0<\/span>Open-Flow-Systeme<\/span><\/strong>\u00a0wie eine\u00a0<\/span>Turbine<\/span><\/strong>\u00a0oder eine\u00a0<\/span>Pumpe verwendet,<\/span><\/strong>\u00a0bei denen ein\u00a0<\/span>\u201edp\u201c vorliegt<\/span><\/strong>\u00a0, dh eine Druck\u00e4nderung.\u00a0Es gibt keine \u00c4nderungen in der\u00a0<\/span>Lautst\u00e4rke<\/span><\/a>\u00a0.\u00a0Wie zu sehen ist,\u00a0<\/span>vereinfacht<\/span><\/strong>\u00a0diese Form des Gesetzes\u00a0die Beschreibung der Energie\u00fcbertragung<\/strong>\u00a0.\u00a0<\/span>Bei konstantem Druck entspricht<\/span><\/strong>\u00a0die\u00a0<\/span>Enthalpie\u00e4nderung<\/span><\/strong>\u00a0der\u00a0<\/span>Energie<\/span><\/strong>\u00a0, die durch Erhitzen aus der Umgebung \u00fcbertragen wird:<\/span><\/p>\n

Isobarer Prozess (Vdp = 0):<\/span><\/strong><\/p>\n

dH = dQ \u00a0 \u00a0\u00a0\u00a0<\/span>\u2192<\/span>\u00a0\u00a0 \u00a0 \u00a0Q = H\u00a0<\/span><\/strong>2<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0– H\u00a0<\/span><\/strong>1<\/span><\/sub><\/strong><\/p>\n

Bei konstanter Entropie<\/span><\/strong>\u00a0, dh im isentropischen Prozess, entspricht die\u00a0<\/span>Enthalpie\u00e4nderung<\/span><\/strong>\u00a0der\u00a0am oder vom System durchgef\u00fchrten\u00a0<\/span>Flussprozessarbeit<\/span><\/strong>\u00a0:<\/span><\/p>\n

Isentropischer Prozess (dQ = 0):<\/span><\/strong><\/p>\n

dH = Vdp\u00a0 \u00a0 \u00a0\u00a0<\/span>\u2192<\/span>\u00a0\u00a0 \u00a0 \u00a0W = H\u00a0<\/span><\/strong>2<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0– H\u00a0<\/span><\/strong>1<\/span><\/sub><\/strong><\/p>\n

Es ist offensichtlich, dass es bei der Analyse sowohl der in der Energietechnik verwendeten thermodynamischen Kreisprozessen, dh des Brayton-Zyklus als auch des Rankine-Zyklus, sehr n\u00fctzlich sein wird.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Beispiel: Erster Hauptsatz der Thermodynamik und des Brayton-Zyklus<\/span><\/h2>\n

Nehmen wir den\u00a0<\/span>idealen Brayton-Zyklus an<\/span><\/strong>\u00a0, der die Funktionsweise einer\u00a0W\u00e4rmekraftmaschine mit\u00a0<\/strong><\/span>konstantem Druck<\/span><\/strong>\u00a0beschreibt\u00a0.\u00a0Moderne Gasturbinentriebwerke<\/strong>\u00a0und\u00a0luftatmende Strahltriebwerke<\/strong>\u00a0folgen ebenfalls dem Brayton-Zyklus.\u00a0Dieser Zyklus besteht aus vier thermodynamischen Prozessen:<\/span><\/p>\n

    \n
  1. \n
    \"erstes<\/a>
    Der ideale Brayton-Zyklus besteht aus vier thermodynamischen Prozessen.\u00a0Zwei isentrope Prozesse und zwei isobare Prozesse.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n

    isentropische Kompression<\/span><\/strong>\u00a0– Umgebungsluft wird in den Kompressor gesaugt und dort unter Druck gesetzt (1 \u2192 2).\u00a0Die f\u00fcr den Kompressor erforderliche Arbeit ist gegeben durch\u00a0<\/span>W\u00a0<\/span><\/strong>C<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0= H\u00a0<\/span><\/strong>2<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0– H\u00a0<\/span><\/strong>1<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0.<\/span><\/strong><\/li>\n

  2. isobare W\u00e4rmezufuhr<\/span><\/strong>\u00a0– Die Druckluft str\u00f6mt dann durch eine Brennkammer, in der Kraftstoff verbrannt und Luft oder ein anderes Medium erw\u00e4rmt wird (2 \u2192 3).\u00a0Es ist ein Prozess mit konstantem Druck, da die Kammer zum Ein- und Ausstr\u00f6men ge\u00f6ffnet ist.\u00a0Die hinzugef\u00fcgte Nettow\u00e4rme ist gegeben durch\u00a0<\/span>Q\u00a0<\/span><\/strong>add<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0= H\u00a0<\/span><\/strong>3<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0– H\u00a0<\/span><\/strong>2<\/span><\/sub><\/strong><\/li>\n
  3. isentropische Expansion<\/span><\/strong>\u00a0– Die erw\u00e4rmte Druckluft dehnt sich dann auf der Turbine aus und gibt ihre Energie ab.\u00a0Die von der Turbine geleistete Arbeit ist gegeben durch\u00a0<\/span>W\u00a0<\/span><\/strong>T<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0= H\u00a0<\/span><\/strong>4<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0– H\u00a0<\/span><\/strong>3<\/span><\/sub><\/strong><\/li>\n
  4. isobare W\u00e4rmeabgabe<\/span><\/strong>\u00a0– Die Restw\u00e4rme muss abgef\u00fchrt werden, um den Kreislauf zu schlie\u00dfen.\u00a0Die abgegebene Nettow\u00e4rme ist gegeben durch\u00a0<\/span>Q\u00a0<\/span><\/strong>re<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0= H\u00a0<\/span><\/strong>4<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0– H\u00a0<\/span><\/strong>1<\/span><\/sub><\/strong><\/li>\n<\/ol>\n

    Wie zu sehen ist, k\u00f6nnen wir solche Kreisprozessen (\u00e4hnlich f\u00fcr den\u00a0<\/span>Rankine-Zyklus<\/span><\/strong>\u00a0) unter Verwendung von\u00a0<\/span>Enthalpien<\/span><\/a>\u00a0beschreiben und berechnen (z. B. thermodynamische Effizienz)\u00a0.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

    \n
    <\/div>\n<\/div>\n

    ……………………………………………………………………………………………………………………………….<\/p>\n

    Dieser Artikel basiert auf der maschinellen \u00dcbersetzung des englischen Originalartikels. Weitere Informationen finden Sie im Artikel auf Englisch. Sie k\u00f6nnen uns helfen. Wenn Sie die \u00dcbersetzung korrigieren m\u00f6chten, senden Sie diese bitte an: translations@nuclear-power.com oder f\u00fcllen Sie das Online-\u00dcbersetzungsformular aus. Wir bedanken uns f\u00fcr Ihre Hilfe und werden die \u00dcbersetzung so schnell wie m\u00f6glich aktualisieren. Danke.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    Der erste Hauptsatz der Thermodynamik in Bezug auf die Enthalpie (dH = dQ + Vdp) zeigt uns, warum Ingenieure die Enthalpie in thermodynamischen Kreisprozessen (z. B. Brayton-Zyklus oder Rankine-Zyklus) verwenden.\u00a0W\u00e4rmetechnik Erstes Gesetz in Bezug auf die Enthalpie dH = dQ + Vdp Die\u00a0Enthalpie\u00a0ist definiert als\u00a0die Summe aus der seinen\u00a0inneren Energie\u00a0E plus das Produkt des\u00a0Druck p\u00a0und\u00a0Volumen … Weiterlesen<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[9],"tags":[],"yoast_head":"\nWas ist das erste Gesetz in Bezug auf die Enthalpie? DH = dQ + Vdp - Definition<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Der erste Hauptsatz der Thermodynamik in Bezug auf die Enthalpie (dH = dQ + Vdp) zeigt uns, warum Ingenieure die Enthalpie in thermodynamischen Zyklen (z. B. 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