Springen naar inhoud

Begrijp enthalpie niet.


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Maveryth

    Maveryth


  • >25 berichten
  • 92 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 15 januari 2010 - 14:15

De interne energie van een monoatomair ideaal gas is gelijk aan U = (3/2) * nRT.
Ga ervan uit dat het een ideaal gas is en dat er reversibele isotherme expansie van V1 naar V2 plaatsvindt.


Vraag: wat is de enthalpie van het gas?
Antwoord: H = U + pV = (3/2)nRT + nRT = (5/2) nRT

Klopt dit wel?
Ik begrijp niet waarom de enthalpie hier " H = U + pV "is. Met nadruk op de pV.
Want het gas oefent toch een arbeid uit van nRT*Ln(V2/V1) (vanwege reversibele isotherm expansie)? Dus waarom is de enthalpie dan geen H = U + nRT*Ln(V2/V1)?

De enthalpie is toch als het ware de boekhouder van de energieŽn? Zoniet, Wat zegt de enthalpie dan eigenlijk over een systeem?

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 15 januari 2010 - 17:37

De enthalpie H is gedefinieerd als U + pV in de tweede hoofdwet.

Bij isotherme expansie wordt er warmte Q toegevoerd welke in feite de arbeid levert die het expanderende gas verricht (zie eerste hoofdwet).

Bij een ideaal gas verandert H niet als p of V veranderen maar alleen als T verandert. H is dan alleen een functie van T zoals in het antwoord.
Hydrogen economy is a Hype.

#3

Maveryth

    Maveryth


  • >25 berichten
  • 92 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 15 januari 2010 - 19:34

Maar de energie van de toegevoegde warmte Q heeft dezelfde energie als de arbeid die het gas verricht heeft.
En die arbeid is niet hetzelfde als pV.

#4

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 15 januari 2010 - 20:34

Maar de energie van de toegevoegde warmte Q heeft dezelfde energie als de arbeid die het gas verricht heeft.

Dat zei ik toch? En daarom verandert H niet want T verandert niet.

En die arbeid is niet hetzelfde als pV

Nee, de geleverde arbeid bij isotherme expansie is Integraal(pdV) = nRT*Ln(V2/V1)

Enthalpie is een toestandsgrootheid die bij een ideaal gas alleen afhankelijk is van de temperatuur.

Geleverde arbeid is geen toestandsgrootheid en komt niet voor in H of U.
Hydrogen economy is a Hype.

#5

Maveryth

    Maveryth


  • >25 berichten
  • 92 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 16 januari 2010 - 11:27

sorry ik begrijp het nog niet helemaal.

De toegevoerde warmte Q is volgens het antwoord dan nRT, of niet?
Maar als die warmte gelijk is aan de arbeid die verricht is dan zou nRT = nRT*Ln(V2/V1) en dat is niet zo.

Als H = U + pV dan begrijp ik eerlijk gezegd niet wat je met de enthalpie kan.

#6

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 16 januari 2010 - 12:03

De toegevoerde warmte Q is volgens het antwoord dan nRT, of niet?

Nee, bij isotherme expansie is de toegevoerde warmte Q gelijk aan de geleverde arbeid W, zijnde nRT*Ln(V2/V1). Denk aan Eerste Hoofdwet.

Als H = U + pV dan begrijp ik eerlijk gezegd niet wat je met de enthalpie kan.

Enthalpie is een maat voor de totale energieinhoud van een gas.

Bij een gesloten systeem (afgesloten hoeveelheid gas) zou bij adiabatische expansie (Q=0) de geleverde arbeid gelijk zijn aan ΔU, of beter gezegd: ΔU is gelijk aan de geleverde arbeid. En T2 is lager dan T1.

Bij een open systeem (bijvoorbeeld stromend gas door een turbine) zou bij adiabatische expansie (Q=0) de geleverde arbeid gelijk zijn aan ΔH, of beter gezegd: ΔH is gelijk aan de geleverde arbeid. En T2 is lager dan T1.

Een andere manier om hiernaar te kijken: tel de Eerste Hoofdwet op bij de Wet van Bernoulli en schrijf dat maar eens uit, dan zie je vanzelf U + pV verschijnen (plus nog een paar termen).
Hydrogen economy is a Hype.

#7

Maveryth

    Maveryth


  • >25 berichten
  • 92 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 16 januari 2010 - 12:28

Enthalpie is een maat voor de totale energieinhoud van een gas.


Aha, dus als ik het goed begrijp is alleen de term "Isotherm" van belang bij de oorspronkelijke vraag en maakt het dus helemaal niet uit of het reversibel is of dat er expansie optreedt.

Als dit zo is:
Bedankt voor je hulp.

#8

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 16 januari 2010 - 12:36

Dat het reversibel is is ook van belang omdat de meeste formules in thermodynamicaboeken, en ook die W=nRT*Ln(V2/V1) , alleen gelden voor reversibele processen.
Hydrogen economy is a Hype.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures