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エンタルピー

enthalpy

 H=U+pVがエンタルピーHの定義である.ただし,Uは内部エネルギー,pは圧力,Vは体積である.エンタルピーは,エントロピーと圧力を自然な変数とする特性関数あるいはカノニカル関数である.ここに,特性関数は,それの微分と四則によりほかのすべての状態量を導くことができるような関数である.また,自然な変数は,特性関数としての状態量が特性関数であるために必然的に決まる変数である.閉じた系の可逆的等圧変化においては,dQ=dU+pdV=d(U+pV)=dHであるから,周囲から系へ向かう熱は,系のエンタルピーの増加に等しい.また,この系の質量をMとすれば,H=Mhで定義されるhを比エンタルピーという.上述の変化に対し\[{c_p} = \frac{{dh}}{{dT}} = {\left( {\frac{{\partial h}}{{\partial T}}} \right)_p}\]により定圧比熱cpを定義する.開いた系の定常過程において,エネルギーが内部エネルギーと力学的エネルギーのみであるならば,検査体積に流入あるいは検査体積から流出するエネルギーは,質量流量を\(\dot M\)として形式的には\(\dot M\)(h+質量当たりの力学的エネルギー)であるが,エンタルピーは変位仕事を含んでいる.