
焓(Enthalpy)的漢英詞典解釋與應用分析
焓(hán)是熱力學中用于描述系統能量狀态的核心參數,英文對應詞為"enthalpy",定義為系統内能(U)與壓力(P)和體積(V)乘積之和,數學表達式為:
$$
H = U + PV
$$
該公式表明焓綜合了系統的内部能量和對外做功能力。
通過上述定義與跨學科應用,焓的概念在能源工程、化學工業及環境科學中具有不可替代的理論與實踐價值。
焓是熱力學中表征物質系統能量的重要狀态參量,其定義和特性可從以下角度綜合解析:
焓(符號H)的數學表達式為: $$ H = U + pV $$ 其中,U是系統内能,p為壓強,V為體積。單位質量物質的焓稱為比焓,表達式為: $$ h = u + pv $$ (u為比内能,v為比體積)。焓是狀态函數,僅由系統當前狀态決定,與變化路徑無關。
能量表征
焓綜合了内能與系統對外做功能力(pV項),常用于描述恒壓條件下的能量變化。例如,在敞口容器(恒壓)中,焓變(ΔH)等于反應熱。
化學反應方向判斷
焓變ΔH決定反應吸/放熱特性:
工程熱力學
計算氣流換熱時,換熱量公式為:
$$
Q = M cdot (H{text{out}} - H{text{in}})
$$
其中M為質量流量,H為比焓值。
環境科學
空氣焓值指幹空氣與對應水蒸氣的總熱量,用于評估空氣處理過程中的熱量增減。
焓變可通過化學鍵能量分析:
ΔH = 斷鍵吸收總能量(E吸收) - 成鍵釋放總能量(E放出)
若ΔH為負,說明成鍵釋放能量多于斷鍵吸收,反應放熱。
反應類型 | 宏觀表現 | 微觀能量關系 |
---|---|---|
放熱反應 | ΔH < 0 | E放出 > E吸收 |
吸熱反應 | ΔH > 0 | E放出 < E吸收 |
通過上述分析可見,焓不僅是理論概念,更在化工、能源等領域有直接應用價值。如需進一步了解焓變計算或具體案例,可參考熱力學教材或工程手冊。
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