{"id":46570,"date":"2019-10-22T17:06:04","date_gmt":"2019-10-22T16:06:04","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/was-ist-enthalpieanderung-delta-h-definition\/"},"modified":"2020-03-10T13:12:22","modified_gmt":"2020-03-10T12:12:22","slug":"was-ist-enthalpieanderung-delta-h-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-enthalpieanderung-delta-h-definition\/","title":{"rendered":"Was ist Enthalpie\u00e4nderung – Delta h – Definition"},"content":{"rendered":"
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Die Enthalpie wird durch das Symbol H dargestellt, und die \u00c4nderung der Enthalpie in einem Prozess (Delta h) betr\u00e4gt H2 – H1.\u00a0Delta h wird hier f\u00fcr verschiedene Beispiele berechnet.\u00a0W\u00e4rmetechnik<\/div>\n<\/div>\n
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Enthalpie in extensiven Einheiten<\/h2>\n
\"Umfangreiche<\/a>
Umfangreiche und intensive Eigenschaften des Mediums im Druckerzeuger.<\/figcaption><\/figure>\n

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

Die Enthalpie<\/strong><\/a>\u00a0\u00a0ist eine gro\u00dfe Menge, sie h\u00e4ngt von der Gr\u00f6\u00dfe des Systems oder von der Menge der darin enthaltenen Substanz ab.\u00a0Die SI-Einheit der Enthalpie ist das Joule (J).\u00a0Es ist die im System enthaltene Energie, ohne die kinetische Bewegungsenergie des Gesamtsystems und die potentielle Energie des Gesamtsystems aufgrund externer Kraftfelder.\u00a0Dies ist die thermodynamische Gr\u00f6\u00dfe, die dem\u00a0gesamten W\u00e4rmeinhalt<\/strong>\u00a0eines Systems entspricht.<\/p>\n

Andererseits kann Energie in den chemischen Bindungen zwischen den Atomen gespeichert werden, aus denen die Molek\u00fcle bestehen.\u00a0Diese Energiespeicherung auf atomarer Ebene schlie\u00dft Energie ein, die mit Elektronenorbitalzust\u00e4nden, Kernspin und Bindungskr\u00e4ften im Kern verbunden ist.<\/p>\n

Die Enthalpie<\/strong>\u00a0wird durch das Symbol\u00a0H dargestellt<\/strong>\u00a0, und die \u00c4nderung der Enthalpie (Delta H) in einem Prozess ist\u00a0H\u00a02<\/sub>\u00a0– H\u00a01<\/sub><\/strong>\u00a0.<\/p>\n

Es gibt Ausdr\u00fccke f\u00fcr bekanntere Variablen wie\u00a0Temperatur<\/a>\u00a0und\u00a0Druck<\/a>\u00a0:<\/p>\n

dH = C\u00a0p<\/sub>\u00a0dT + V (1 & agr; T-) dp<\/strong><\/em><\/p>\n

Dabei ist\u00a0C\u00a0p<\/sub><\/strong>\u00a0die\u00a0W\u00e4rmekapazit\u00e4t bei konstantem Druck<\/strong>\u00a0und\u00a0\u03b1<\/em><\/strong>\u00a0der (kubische) W\u00e4rmeausdehnungskoeffizient.\u00a0F\u00fcr ideales Gas \u03b1T = 1 und damit:<\/p>\n

dH = C\u00a0p<\/sub>\u00a0dT<\/em><\/strong><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Beispiel: Reibungsloser Kolben – W\u00e4rme – Enthalpie<\/span><\/h2>\n
\"Enthalpie<\/a>
Berechnen Sie die Endtemperatur, wenn 3000 kJ W\u00e4rme hinzugef\u00fcgt werden.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n

Ein reibungsfreier Kolben wird verwendet, um einen konstanten Druck von\u00a0<\/span>500 kPa<\/span><\/strong>\u00a0in einem Zylinder\u00a0bereitzustellen\u00a0, der Dampf (\u00a0<\/span>\u00fcberhitzten Dampf<\/span><\/a>\u00a0) mit einem Volumen von\u00a0<\/span>2 m\u00a0<\/span>3<\/span><\/sup><\/strong>\u00a0\u00a0bei\u00a0<\/span>500 K enth\u00e4lt<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Berechnen der Endtemperatur, falls\u00a0<\/span>3000 kJ<\/span><\/strong>\u00a0von\u00a0<\/span>W\u00e4rme<\/span><\/strong>\u00a0hinzugef\u00fcgt wird.<\/span><\/p>\n

L\u00f6sung:<\/span><\/strong><\/p>\n

Anhand\u00a0<\/span>von Dampftabellen<\/span><\/a>\u00a0wissen wir, dass die\u00a0<\/span>spezifische Enthalpie<\/span><\/strong>\u00a0eines solchen Dampfes (500 kPa; 500 K) etwa\u00a0<\/span>2912 kJ \/ kg<\/span><\/strong>\u00a0betr\u00e4gt\u00a0.\u00a0Da der Dampf unter diesen Bedingungen eine Dichte von 2,2 kg \/ m\u00a0<\/span>3 hat<\/span><\/sup>\u00a0, wissen wir, dass sich\u00a0bei einer Enthalpie von 2912 kJ \/ kg x 4,4 kg =\u00a012812 kJ<\/strong>\u00a0etwa\u00a0<\/span>4,4 kg Dampf<\/span><\/strong>\u00a0im Kolben befinden\u00a0.<\/span><\/p>\n

Wenn wir einfach\u00a0<\/span>Q = H\u00a0<\/span>2<\/span><\/sub>\u00a0– H\u00a0<\/span>1 verwenden<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0, ist die resultierende Dampfenthalpie:<\/span><\/p>\n

H\u00a0<\/span>2<\/span><\/sub>\u00a0= H\u00a0<\/span>1<\/span><\/sub>\u00a0+ Q =\u00a0<\/span>15812 kJ<\/span><\/strong><\/p>\n

Von\u00a0<\/span>Dampftabellen<\/span><\/strong>\u00a0, wie Hei\u00dfdampf (15812 \/ 4,4 = 3593 kJ \/ kg) wird eine Temperatur von haben\u00a0<\/span>828 K (555 \u00b0 C)<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Da der Dampf bei dieser Enthalpie eine Dichte von 1,31 kg \/ m\u00a0<\/span>3 hat<\/span><\/sup>\u00a0, ist es offensichtlich, dass er sich um etwa 2,2 \/ 1,31 = 1,67 (+ 67%) ausgedehnt hat.\u00a0Daher betr\u00e4gt das resultierende Volumen 2 m\u00a0<\/span>3<\/span><\/sup>\u00a0\u00d7 1,67 = 3,34 m\u00a0<\/span>3<\/span><\/sup>\u00a0und \u2206V = 3,34 m\u00a0<\/span>3<\/span><\/sup>\u00a0– 2 m\u00a0<\/span>3<\/span><\/sup>\u00a0= 1,34 m\u00a0<\/span>3<\/span><\/sup>\u00a0.<\/span><\/p>\n

Der\u00a0<\/span>p\u2206V-<\/span><\/strong>\u00a0Teil der Enthalpie, dh die geleistete Arbeit, ist:<\/span><\/p>\n

W = p\u2206V = 500 000 Pa \u00d7 1,34 m\u00a0<\/span>3<\/span><\/sup>\u00a0= 670 kJ<\/span><\/strong><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Enthalpie in Intensiveinheiten – Spezifische Enthalpie<\/span><\/h2>\n

Die\u00a0<\/span>Enthalpie<\/span><\/strong>\u00a0kann\u00a0durch Teilen durch die\u00a0Masse<\/a>\u00a0zu einer\u00a0<\/span>intensiven<\/span><\/strong>\u00a0oder\u00a0<\/span>spezifischen<\/span><\/strong>\u00a0Variablen gemacht werden\u00a0.\u00a0Ingenieure verwenden die\u00a0<\/strong>spezifische Enthalpie<\/strong>\u00a0in der thermodynamischen Analyse mehr als die Enthalpie selbst.\u00a0Die spezifische Enthalpie (h) eines Stoffes ist seine Enthalpie pro Masseneinheit.\u00a0Sie entspricht der Gesamtenthalpie (H) geteilt durch die Gesamtmasse (m).<\/span><\/p>\n

h = H \/ m<\/span><\/em><\/strong><\/p>\n

wo:<\/span><\/p>\n

h = spezifische Enthalpie (J \/ kg)<\/span><\/p>\n

H = Enthalpie (J)<\/span><\/p>\n

m = Masse (kg)<\/span><\/p>\n

Beachten Sie, dass die Enthalpie die thermodynamische Gr\u00f6\u00dfe ist, die dem\u00a0<\/span>Gesamtw\u00e4rmegehalt<\/span><\/strong>\u00a0eines Systems entspricht.\u00a0Die spezifische Enthalpie entspricht der\u00a0<\/span>spezifischen inneren Energie<\/span><\/a>\u00a0des Systems plus dem Produkt aus\u00a0<\/span>Druck<\/span><\/a>\u00a0und\u00a0<\/span>spezifischem Volumen<\/span><\/a>\u00a0.<\/span><\/p>\n

h = u + pv<\/span><\/strong><\/em><\/p>\n

Im Allgemeinen ist die Enthalpie eine\u00a0<\/span>Eigenschaft einer Substanz<\/span><\/strong>\u00a0wie Druck, Temperatur und Volumen, kann jedoch nicht direkt gemessen werden.\u00a0Normalerweise wird die Enthalpie eines Stoffes in Bezug auf einen Referenzwert angegeben.\u00a0Zum Beispiel wird die spezifische Enthalpie von Wasser oder Dampf unter Verwendung der Referenz angegeben, dass die spezifische Enthalpie von Wasser\u00a0<\/span>bei 0,01 \u00b0 C<\/span><\/strong>\u00a0und\u00a0<\/span>normalem atmosph\u00e4rischem Druck<\/span><\/strong><\/a>\u00a0Null<\/strong>\u00a0ist\u00a0, wobei\u00a0<\/span>h\u00a0<\/span>L<\/span><\/sub>\u00a0= 0,00 kJ \/ kg ist<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Die Tatsache, dass der Absolutwert der spezifischen Enthalpie unbekannt ist, ist jedoch kein Problem, da\u00a0bei praktischen Problemen\u00a0die\u00a0<\/span>\u00c4nderung der spezifischen Enthalpie (\u2206h)<\/span><\/strong>\u00a0und nicht der Absolutwert wichtig ist.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Enthalpie\u00e4nderungen in chemischen Reaktionen<\/span><\/h2>\n
\"Verbrennung<\/a>
In einer in Luft brennenden Flamme aus reinem Wasserstoffgas reagiert der Wasserstoff (H2) mit Sauerstoff (O2) unter Bildung von Wasser (H2O) und setzt Energie frei.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n

Betrachten Sie die\u00a0<\/span>Verbrennung von Wasserstoff<\/span><\/strong>\u00a0in Luft.\u00a0In einer in Luft brennenden Flamme aus reinem Wasserstoffgas\u00a0reagiert\u00a0der\u00a0<\/span>Wasserstoff (H\u00a0<\/span>2<\/span><\/sub>\u00a0)<\/span><\/strong>\u00a0mit\u00a0\u00a0<\/span>Sauerstoff (O\u00a0<\/span>2<\/span><\/sub>\u00a0)<\/span><\/strong>\u00a0unter Bildung von\u00a0<\/span>Wasser (H\u00a0<\/span>2<\/span><\/sub>\u00a0O)<\/span><\/strong>\u00a0und\u00a0<\/span>setzt Energie frei<\/span><\/strong>\u00a0.<\/span><\/p>\n

Energetisch kann davon ausgegangen werden, dass der Prozess die Energie ben\u00f6tigt, um\u00a0<\/span>H\u00a0<\/span>2<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0und\u00a0<\/span>O\u00a0<\/span>2<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0zu dissoziieren\u00a0, aber dann\u00a0bringt die\u00a0Bindung des H\u00a0<\/span>2<\/span><\/sub>\u00a0O das System in einen gebundenen Zustand mit\u00a0<\/span>negativem Potential zur\u00fcck<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Es ist tats\u00e4chlich\u00a0<\/span>negativer<\/span><\/strong>\u00a0als die gebundenen Zust\u00e4nde der Reaktanten, und die Bildung der beiden Wassermolek\u00fcle ist daher eine\u00a0<\/span>exotherme Reaktion<\/span><\/strong>\u00a0, die 5,7 eV Energie freisetzt.\u00a0In Worten der Enthalpie betr\u00e4gt die Verbrennungsenthalpie \u2013286 kJ \/ mol:<\/span><\/p>\n

2H\u00a0<\/span>2<\/span><\/sub>\u00a0(g) + O\u00a0<\/span>2<\/span><\/sub>\u00a0(g) \u2192 2H\u00a0<\/span>2<\/span><\/sub>\u00a0O (g)<\/span><\/strong><\/p>\n

In Worten der Enthalpie betr\u00e4gt die Verbrennungsenthalpie \u2013286 kJ \/ mol (Energie pro Mol molekularen Wasserstoffs):<\/span><\/p>\n

2H\u00a0<\/span>2<\/span><\/sub>\u00a0(g) + O\u00a0<\/span>2<\/span><\/sub>\u00a0(g) \u2192 2H\u00a0<\/span>2<\/span><\/sub>\u00a0O (\u00a01<\/sub>\u00a0) +\u00a0572 kJ<\/span><\/strong><\/p>\n

Das Gleichgewicht der Energie vor und nach der Reaktion kann schematisch mit dem Zustand dargestellt werden, in dem alle Atome frei sind, als Referenz f\u00fcr die Energie genommen.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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<\/div>\n

Verdampfungsenthalpie<\/span><\/h2>\n
\"Latente<\/a>
Die Verdampfungsw\u00e4rme nimmt mit zunehmendem Druck ab, w\u00e4hrend der Siedepunkt steigt.\u00a0Es verschwindet vollst\u00e4ndig an einem bestimmten Punkt, der als kritischer Punkt bezeichnet wird.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n

Wenn ein Material\u00a0<\/span>die Phase<\/span><\/strong>\u00a0von fest zu fl\u00fcssig oder von fl\u00fcssig zu gasf\u00f6rmig\u00a0\u00e4ndert, ist<\/strong>\u00a0im Allgemeinen\u00a0eine bestimmte Energiemenge an dieser Phasen\u00e4nderung beteiligt.\u00a0Im Falle eines Phasenwechsels von Fl\u00fcssigkeit zu Gas wird diese Energiemenge als\u00a0<\/span>Verdampfungsenthalpie<\/span><\/strong>\u00a0(Symbol \u2206H\u00a0<\/span>vap<\/span><\/sub>\u00a0; Einheit: J) bezeichnet, die auch als\u00a0<\/span>(latente) Verdampfungsw\u00e4rme<\/span><\/strong>\u00a0oder Verdampfungsw\u00e4rme bezeichnet wird.\u00a0Latente W\u00e4rme ist die W\u00e4rmemenge, die einer Substanz hinzugef\u00fcgt oder von ihr entfernt wird, um eine Phasen\u00e4nderung zu erzeugen.\u00a0Diese Energie baut die intermolekularen Anziehungskr\u00e4fte auf und muss auch die Energie liefern, die zur Expansion des Gases erforderlich ist (die\u00a0<\/span>p\u0394V-Arbeit<\/span><\/strong>).\u00a0Wenn latente W\u00e4rme hinzugef\u00fcgt wird, tritt keine Temperatur\u00e4nderung auf.\u00a0Die Verdampfungsenthalpie ist eine Funktion des Drucks, bei dem diese Umwandlung stattfindet.<\/span><\/p>\n

Latente Verdampfungsw\u00e4rme – Wasser mit 0,1 MPa (atmosph\u00e4rischer Druck)<\/span><\/p>\n

h\u00a0<\/span>lg<\/span><\/sub>\u00a0= 2257 kJ \/ kg<\/span><\/strong><\/p>\n

Latente Verdampfungsw\u00e4rme – Wasser mit 3 MPa (Druck in einem Dampferzeuger)<\/span><\/p>\n

h\u00a0<\/span>lg<\/span><\/sub>\u00a0= 1795 kJ \/ kg<\/span><\/strong><\/p>\n

Verdampfungsw\u00e4rme – Wasser bei 16 MPa (Druck in einem\u00a0<\/span>Druckhalter<\/span><\/a>\u00a0)<\/span><\/p>\n

h\u00a0<\/span>lg<\/span><\/sub>\u00a0= 931 kJ \/ kg<\/span><\/strong><\/p>\n

Die\u00a0<\/span>Verdampfungsw\u00e4rme<\/span><\/strong>\u00a0nimmt mit zunehmendem Druck ab, w\u00e4hrend der\u00a0<\/span>Siedepunkt<\/span><\/a>\u00a0steigt.\u00a0Es verschwindet vollst\u00e4ndig an einem bestimmten Punkt, der als\u00a0<\/span>kritischer Punkt bezeichnet wird<\/span><\/a>\u00a0.\u00a0Oberhalb des kritischen Punktes sind die fl\u00fcssige und die dampff\u00f6rmige Phase nicht zu unterscheiden, und die Substanz wird als\u00a0<\/span>\u00fcberkritische Fl\u00fcssigkeit bezeichnet<\/span><\/a>\u00a0.<\/span><\/p>\n

Die Verdampfungsw\u00e4rme ist die W\u00e4rme, die erforderlich ist, um eine Einheit\u00a0<\/span>ges\u00e4ttigter Fl\u00fcssigkeit<\/span><\/a>\u00a0vollst\u00e4ndig zu verdampfen\u00a0(oder eine Einheit Masse ges\u00e4ttigten Dampfes zu kondensieren) und gleich\u00a0<\/span>h\u00a0<\/span>lg<\/span><\/sub>\u00a0= h\u00a0<\/span>g<\/span><\/sub>\u00a0– h\u00a0<\/span>l<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0.<\/span><\/p>\n

Die W\u00e4rme, die erforderlich ist, um eine Masseeinheit an der Substanz bei konstantem Druck zu schmelzen (oder einzufrieren), ist die Schmelzw\u00e4rme und ist gleich\u00a0<\/span>h\u00a0<\/span>sl<\/span><\/sub>\u00a0= h\u00a0<\/span>l<\/span><\/sub>\u00a0– h\u00a0<\/span>s<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0, wobei h\u00a0<\/span>s<\/span><\/sub>\u00a0die Enthalpie von ges\u00e4ttigtem Feststoff und h\u00a0<\/span>l ist<\/span><\/sub>\u00a0ist die Enthalpie der ges\u00e4ttigten Fl\u00fcssigkeit.<\/span><\/p>\n

\"Phasenwechsel<\/a>
Latente Verdampfungsw\u00e4rme – Wasser mit 0,1 MPa.\u00a0Dominanter Teil der aufgenommenen W\u00e4rme.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n
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……………………………………………………………………………………………………………………………….<\/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":"

Die Enthalpie wird durch das Symbol H dargestellt, und die \u00c4nderung der Enthalpie in einem Prozess (Delta h) betr\u00e4gt H2 – H1.\u00a0Delta h wird hier f\u00fcr verschiedene Beispiele berechnet.\u00a0W\u00e4rmetechnik Enthalpie in extensiven Einheiten Umfangreiche und intensive Eigenschaften des Mediums im Druckerzeuger. H = U + pV Die Enthalpie\u00a0\u00a0ist eine gro\u00dfe Menge, sie h\u00e4ngt von der … 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 Enthalpie\u00e4nderung - Delta h - Definition<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Die Enthalpie wird durch das Symbol H dargestellt, und die \u00c4nderung der Enthalpie in einem Prozess (Delta h) betr\u00e4gt H2 - H1. Delta h wird hier f\u00fcr verschiedene Beispiele berechnet. 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