Entanpi của nước- entanpi tiêu chuẩn của hơi nước và ứng dụng

Entanpi của hơi nước là một khái niệm quan trọng trong lĩnh vực nhiệt động học và có vai trò không thể thiếu trong nhiều quá trình liên quan đến nước và hơi nước. Entanpi định nghĩa sự biến đổi nhiệt động của một hệ thống khi nó tiếp xúc với môi trường xung quanh. Trong trường hợp của hơi nước, entalpi là yếu tố cơ bản để hiểu và điều chỉnh quá trình hoá hơi và chuyển đổi giữa trạng thái nước và trạng thái hơi. Qua bài viết này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu sâu hơn về entalpi của hơi nước, cách tính toán và ứng dụng thực tế của nó trong các ngành công nghiệp và quy trình hóa học.

Giới thiệu về Entanpi của hơi nước

Entanpi hoá hơi của nước là lượng nhiệt cần thiết để biến đổi một đơn vị khối lượng nước từ trạng thái lỏng sang trạng thái hơi ở cùng nhiệt độ và áp suất. Điều này đồng nghĩa với việc entanpi hoá hơi của nước là năng lượng tiêu hao khi hơi nước hấp thụ nhiệt và chuyển từ trạng thái lỏng sang hơi.

Entanpi tiêu chuẩn của hơi nước được đo và xác định ở điều kiện tiêu chuẩn, tức là áp suất 1 atm và nhiệt độ 25 °C. Đây là giá trị tham chiếu phổ biến trong các ứng dụng và tính toán nhiệt động học.

Entanpi của hơi nước được biểu diễn bởi 2 đại lượng chính là entanpi hoá hơi và entanpi tiêu chuẩn của hơi nước.

Entanpi của hơi nước đóng vai trò quan trọng trong nhiều quá trình và ứng dụng thực tế. Nó được sử dụng trong các lĩnh vực như công nghiệp, năng lượng, và quá trình hóa học để tính toán năng lượng tiêu hao và hiệu suất của các hệ thống. Hiểu và ứng dụng entalpi của hơi nước giúp tối ưu hóa quá trình, tiết kiệm năng lượng và đảm bảo an toàn trong các ứng dụng liên quan đến nước và hơi nước.

Tính toán entanpi hoá hơi của nước

Tổng entanpi hoá hơi của nước được tính theo công thức sau:

h_g = h_f + h_fg

Trong đó: h_g là tổng entanpi của hơi nước bão hoà (kJ/kg)

h_f là entanpi của nước (kJ/kg)

h_fg là entanapi của hơi nước (kJ/kg).

Ngoài ra, có thể tham khảo bảng dưới đây để tra entanpi của hơi nước:

Bảng tra entanpi của nước

Entanpi tiêu chuẩn của hơi nước và ứng dụng

Entanpi tiêu chuẩn của hơi nước, ký hiệu là ΔHvap°, là entanpi hoá hơi của một đơn vị khối lượng nước ở điều kiện tiêu chuẩn, tức là áp suất 1 atm và nhiệt độ 25°C. Giá trị entanpi tiêu chuẩn của hơi nước là 40.7 kJ/mol.

Entanpi tiêu chuẩn của hơi nước đóng vai trò quan trọng trong nhiệt động học và các ứng dụng liên quan đến nhiệt. Dưới đây là một số ứng dụng chính của entanpi tiêu chuẩn của hơi nước:

Tính toán hiệu suất động cơ: Entalpi tiêu chuẩn của hơi nước được sử dụng trong tính toán hiệu suất các động cơ nhiệt, như động cơ xăng, động cơ diesel và động cơ hơi. Nó cung cấp thông tin về năng lượng mà hơi nước có thể cung cấp cho quá trình làm việc của động cơ.

Thiết kế và vận hành hệ thống nhiệt: Entalpi tiêu chuẩn của hơi nước được sử dụng trong thiết kế và vận hành các hệ thống nhiệt, chẳng hạn như hệ thống làm lạnh, hệ thống sưởi và hệ thống điện lạnh. Nó giúp tính toán năng lượng tiêu hao và hiệu suất của các hệ thống này.

Quá trình hóa học: Entalpi tiêu chuẩn của hơi nước đóng vai trò quan trọng trong các quá trình hóa học, như quá trình cung cấp nhiệt hoặc quá trình tạo ra hơi nước như một sản phẩm phụ. Nó cung cấp thông tin về năng lượng tiêu hao và năng lượng được giải phóng trong các phản ứng hóa học liên quan đến hơi nước.

Các quá trình làm việc của hơi nước: Entalpi tiêu chuẩn của hơi nước được sử dụng trong các quá trình làm việc của hơi nước, chẳng hạn như quá trình đốt, quá trình lưu hóa và quá trình chưng cất. Nó giúp tính toán năng lượng tiêu hao và hiệu suất của các quá trình này.

Nghiên cứu về nhiệt động học: Entalpi tiêu chuẩn của hơi nước được sử dụng trong các nghiên cứu về nhiệt động học, như quá trình truyền nhiệt, quá trình chuyển pha và quá trình đổi nhiệt. Nó cung cấp thông tin về năng lượng và hiệu suất của các quá trình nhiệt động trong các hệ thống và quá trình phức tạp.

Thiết kế và điều chỉnh các thiết bị nhiệt: Entalpi tiêu chuẩn của hơi nước được sử dụng trong thiết kế và điều chỉnh các thiết bị nhiệt như bình chứa, ống dẫn, bình chứa áp suất và bộ trao đổi nhiệt. Nó giúp tính toán lượng nhiệt cần thiết và hiệu suất của các thiết bị này để đảm bảo hoạt động hiệu quả và an toàn.

Ảnh hưởng của áp suất và nhiệt độ đến Entanpi của hơi nước

Entanpi của nước bị ảnh hưởng bởi một số yếu tố như nhiệt độ, áp suất, trạng thái của chất hay điều kiện môi trường, nhưng có 2 yếu tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp, quyết định đến sự biến đổi entanpi của nước là nhiệt độ và áp suất. Dưới đây là cách mà nhiệt độ và áp suất ảnh hưởng lên entanpi của nước.

Nhiệt độ: Nhiệt độ là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến entanpi của nước. Khi nhiệt độ tăng, entanpi của nước cũng tăng theo. Điều này liên quan đến năng lượng cần thiết để vượt qua lực hút giữa các phân tử nước và chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái hơi.

Áp suất: Áp suất cũng có ảnh hưởng đáng kể đến entanpi của nước. Khi áp suất tăng, entanpi của nước cũng tăng. Điều này liên quan đến khả năng của các phân tử nước vượt qua lực hút và thoát khỏi trạng thái lỏng lẻo.

Trên đây là thông tin về Entanpi của nước mà chúng tôi cung cấp tới bạn, hy vọng đã giúp  bạn hiểu hơn về khía cạnh này của hơi nước cũng như trong vấn đề nhiệt động học. Hãy liên hệ với Lò hơi Bách Khoa khi bạn có nhu cầu tìm hiểu thêm về hơi nước và những vấn đề liên quan đến nó nhé.