CCF20091206012

Entalpię dowolnej masy m oznacza się symbolem J. Równa się on iloczynowi masy i entalpii właściwej, tzn.

/ = mi

Wykorzystując przyjęty wyżej nowy parametr stanu, bilans energi (2.11) można zapisać następująco

AU = I₁-I₂ + Q_U2-L'_tii    (2.12

Dla układu, do którego dopływa wiele strumieni czynnika o różnycl entalpiach /„ równanie (2.12) przybierze postać

AU = Y_JI_i+Q_U2-L'_tij    (2.12

i

Równanie (2A 3) stanowi najogólniejszą postać zapisu matematycznegi pierwszej zasady termodynamiki dla układu otwartego.

W praktycznych zastosowaniach najczęściej korzysta się z nafl stępujących przypadków szczególnych wyrażenia (2.13):

•    układ znajduje się w stanie ustalonym, tzn. parametry stanu układu nie zmieniają się w czasie, wtedy A U = 0; zatem

X/i+ei,,= o    (2.i4

i

•    dopływ czynnika do układu i jego odpływ z układu są ustalone, tzn ilość masy dopływającej i odpływającej jest jednakowa i stała w czasi< oraz parametry czynnika na wlocie i wylocie są stałe w czasie; wtedj

h-h = Qu2~K>    (2-15)

gdzie: I_t — entalpia czynnika na wlocie, I₂ — na wylocie.

Zwróćmy uwagę na to, że w drugim przypadku szczególnym pracą L'_t staje się pracą techniczną L_u 2, opisaną wyrażeniem (2.10), co wynika ze spełnienia odpowiednich założeń przyjętych przy wyprowadzaniu zależności na pracę techniczną (stan układu oraz wartości parametrów na wlocie i wylocie nie ulegają zmianom w czasie).

(A

/ (i. Pierwsza zasada termodynamiki

z uwzględnieniem energii kinetycznej i potencjalnej układu

W przypadku gdy nie można pominąć makroskopowej energii llnotycznej i potencjalnej układu, w wyrażeniach opisujących pierwszą imiidę termodynamiki należy zastąpić zmiany energii wewnętrznej AU IH7.cz zmiany energii całkowitej AE. Wzór (2.5) przyjmuje wówczas następującą postać

AE = Q-L    (2.16)

Uwzględniając, że energia kinetyczna układu o masie m i prędkości mchu c wynosi

oraz, że energia potencjalna układu o masie m, znajdującego się w polu przyspieszenia grawitacyjnego g na wysokości h nad poziomem umownym, w którym wartość tej energii równa jest zeru, wynosi

E_p = mgh

pierwszą zasadę termodynamiki dla układu zamkniętego można przedstawić w postaci następującego równania

m( Ac1^

AU+ "₂ -+mgAh = Q — L    (2.17)

Dla układów otwartych zamiast entalpii / wprowadza się pojęcie entalpii całkowitej

I_c = E + _PV=I + E_k + E_p    (2.18)

Wówczas równanie pierwszej zasady termodynamiki przyjmuje postać

AU+^m^ +mg Ah = Y_JIci + Q~^Lt    (²-¹⁹)

gdzie: I_ci — entaplie całkowite strumieni czynnika dopływających do układu i odpływających z niego.

*

39