Qu’est-ce qu’une enthalpie spécifique – Définition

Enthalpie en unités intensives – Enthalpie spécifique

L’ enthalpie peut être transformée en une variable intensive ou spécifique en divisant par la masse . Les ingénieurs utilisent l’ enthalpie spécifique dans l’analyse thermodynamique plus que l’enthalpie elle-même. L’enthalpie spécifique (h) d’une substance est son enthalpie par unité de masse. Cela équivaut à l’enthalpie totale (H) divisée par la masse totale (m).

h = H / m

où:

h = enthalpie spécifique (J / kg)

H = enthalpie (J)

m = masse (kg)

Notez que l’enthalpie est la quantité thermodynamique équivalente au contenu thermique total d’un système. L’enthalpie spécifique est égale à l’ énergie interne spécifique du système plus le produit de la pression et du volume spécifique .

h = u + pv

En général, l’enthalpie est une propriété d’une substance , comme la pression, la température et le volume, mais elle ne peut pas être mesurée directement. Normalement, l’enthalpie d’une substance est donnée par rapport à une valeur de référence. Par exemple, l’enthalpie spécifique de l’eau ou de la vapeur est donnée en utilisant la référence suivante: l’enthalpie spécifique de l’eau est nulle à 0,01 ° C et à la pression atmosphérique normale , où h _L = 0,00 kJ / kg . Le fait que la valeur absolue de l’enthalpie spécifique soit inconnue ne pose toutefois pas de problème, car c’est le changement d’enthalpie spécifique (∆h) et non la valeur absolue qui importe dans les problèmes pratiques.

Enthalpie spécifique de vapeur humide

L’ enthalpie spécifique de l’eau liquide saturée (x = 0) et de la vapeur sèche (x = 1) peut être choisie dans les tables de vapeur. En cas de vapeur humide , l’enthalpie réelle peut être calculée avec la qualité de la vapeur, x , et les enthalpies spécifiques de l’eau liquide saturée et de la vapeur sèche:

h _humide = h _s x + (1 – x) h _l              

où

h _humide = enthalpie de vapeur humide (J / kg)

h _s = enthalpie de vapeur «sèche» (J / kg)

h _l = enthalpie de l’eau liquide saturée (J / kg)

Comme on peut le voir, la vapeur humide aura toujours une enthalpie plus faible que la vapeur sèche.

Exemple:

Un étage haute pression de turbine à vapeur fonctionne à l’état stable avec des conditions d’entrée de 6 MPa, t = 275,6 ° C, x = 1 (point C). La vapeur sort de cet étage de turbine à une pression de 1,15 MPa, 186 ° C et x = 0,87 (point D). Calculez la différence d’enthalpie entre ces deux états.

L’enthalpie pour l’état C peut être prélevée directement dans les tables de vapeur, tandis que l’enthalpie pour l’état D doit être calculée en utilisant la qualité de la vapeur:

h _{1, humide} = 2785 kJ / kg

h _{2, humide} = h _{2, s} x + (1 – x) h _{2, l}  = 2782. 0,87 + (1 – 0,87). 790 = 2420 + 103 = 2523 kJ / kg

Δh = 262 kJ / kg