Entalpi Isı Tutumu Nedir?

Mutlak sıfır sıcaklığı noktasına kadar tüm maddelerin iç enerjileri vardır. Bir sisteme iş veya iş etki ettirildiğinde sistemin ısı tutumuda entalpi de değişecektir. Bir sistemdeki madenin başlangıçtaki iç enerjisi tablolardan bulunabilir. Sistemin herhangi bir anındaki toplu ısı miktarını bulabilmemiz için sisteme etki ettirilen iş veya ısı miktarını hesaplayıp sistemdeki maddenin başlangıçtaki iç enerjisiyle toplamamız gerekecektir.

Şekil ısı tutumu bir deney düzeneğiyle gösterilmesi

Şekildeki K kompresörü tarafından 1 nolu tanktan gelen soğutucu akışkan buharı emilir. K Kompresörü bu soğutucu akışkan buharını 2 nolu tanka basar. 1 nolu tankta basınç P₁, 2 nolu tankta ise P₂’dir. Kompresör belirli bir zamanda iş görüp soğutucu akışkanın yerini değiştirerek iş yapmış olur. Belirli bir zaman içinde kompresörün emme ve basma işlemi neticesinde a-a kesiti c-c kesiti yerini, b-b kesiti de d-d kesiti yerini alacaktır.

a-a ve b-b kesitleri arasındaki 1 nolu tanktan hareket eden buhar hacminin c-c ve d-d kesitleri arasındaki duruma gelebilmesi için belirli bir iş yapması gerekir. B u iş soğutucu akışkan buharı hacmince absorbe edilen bir iş olup, kuvvetle yolun çarpımına eşittir.

P₁.F₁.X₁

Burada;

P₁:a-a kesitimdeki buhar basıncı
F₁:a-a kesitinin alanı
X₁:c-c ve a-a kesitleri arasındaki mesafedir.

F₁.X₁=V₁ süpürme hacmi olarak tarif edilmekte olup, bu tarife dayanarak P₁ V₁ ifadesi süpürme işi olarak isimlendirilir.

a-a kesitindeki buharın iç enerjisi U₁ ise c-c kesitinde bu iç enerji P_{1 .}V₁  kadar artmış ve ;

U₁+P₁.V₁ olmuştur.

Kompresörde aynı buhara bir L sıkıştırma işi ilave olunur ve kompresörden hemen sonra buharın toplam enerjisi

U₁+P₁.V₁+L

Ancak enerjisi artan soğutucu akışkan buharı basıncı P₂ olan 2 nolu tanka basılmak mecburiyetinde olup, basma sırasında toplam enerjisinde:

P₂.F₂.X₂= P₂.V₂

Kadar azalma olur, Matematiksel olarak ifade edersek

U₁+P₁.V₁+L− P₂.V₂=U₂

Bu ifadeyi tekrar düzenlersek

(U₁+P₁.V₁)+L=(U₂+P₂.V₂)
(U₁+P₁.V₁)+L ve (U₂+P₂.V₂) değerleri değişik iki durumdaki buharın ısı tutumunu gösterir.

H = U+ P.V              kj Toplam entalpi
H = U+ P.V              kj/kg Özgül entalpi (birim kütle için)