Diagrama entalpie–entropie

Termodinamică
Schema unei mașini termice Carnot
Ramuri Clasică Statistică Chimică Cuantică la echilibru / nu la echilibru
Principii Zero Primul Al doilea Al treilea
Sisteme Izolat Închis Deschis Adiabatic Stare Ecuație de stare Gaz ideal Gaz real Stare de agregare Fază Echilibru Volum de control Instrumente Procese Destindere liberă Izobar Izocor Izotermic Adiabatic exponent Izentropic Izentalpic Politropic Cvasistatic Reversibil Ireversibil disipare Cicluri Carnot Direct Inversat Randament și eficiență Diagrame termodinamice p-V T-s h-s p-h Psihro
Propertăți ale sistemelor Notă: Parametri conjugați cu italice Proprietăți intensive și extensive Funcții de proces Lucru mecanic Căldură Funcții de stare Temperatură / Entropie Presiune (internă, parțială) / Volum Potențial chimic / Număr de particule Titlul vaporilor Proprietăți reduse
Proprietăți ale materialelor Baze de date cu proprietăți Capacitate termică masică  ${\displaystyle c=}$ ${\displaystyle T}$ ${\displaystyle \partial S}$ ${\displaystyle N}$ ${\displaystyle \partial T}$ Coeficient de compresibilitate  ${\displaystyle \beta =-}$ ${\displaystyle 1}$ ${\displaystyle \partial V}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial p}$ Coeficient de dilatare volumică  ${\displaystyle \alpha =}$ ${\displaystyle 1}$ ${\displaystyle \partial V}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial T}$
Ecuații Teorema lui Carnot Teorema lui Clausius Relația fundamentală Legea gazelor ideale Stări corespondente Relațiile Maxwell Relațiile Onsager Ecuațiile Bridgman Tabel cu ecuații termodinamice
Potențiale Energie internă: ${\displaystyle U(S,V)}$ Energie liberă: ${\displaystyle A(T,V)=U-TS}$ Entalpie: ${\displaystyle H(S,p)=U+pV}$ Entalpie liberă: ${\displaystyle G(T,p)=H-TS}$ Entropie liberă
Istorie Cultură Istorie Generală Istoria entropiei Legile gazelor Istoria perpetuum mobilelor Filozofie Entropie și timp Entropie și viață Clichetul brownian Demonul lui Maxwell Paradoxul morții termice Paradoxul lui Loschmidt Sinergetică Teorii Teoria caloricului Forța vie Echivalentul mecanic al caloriei Putere motrice Lucrări fundamentale An Experimental Enquiry Concerning ... Heat On the Equilibrium of Heterogeneous Substances Réflexions sur la puissance motrice du feu Cronologii Termodinamică mașini termice Artă Învățământ Suprafața termodinamică a lui Maxwell Entropia ca disipare a energiei
Personalități Bernoulli Boltzmann Bridgman Carathéodory Carnot Clapeyron Clausius de Donder Duhem Gibbs von Helmholtz Joule Kelvin Lewis Massieu Maxwell von Mayer Nernst Onsager Planck Rankine Smeaton Stahl Tait Thompson van der Waals Waterston
Altele Nucleație Autoasamblare Autoorganizare Ordine și dezordine
Categorie
v d m

În termodinamică diagrama entalpie–entropie,^[1], diagrama h-s^[2][3] sau diagrama i-s^[4][5] este folosită pentru a descrie modificările corespunzătoare ale entalpiei în funcție de entropie într-un sistem termodinamic.^[6] Este o diagramă de tip „Mollier”.

Principala sa aplicație este reprezentarea proceselor termodinamice din turbinele și ejectoarele cu abur, caz la care se referă restul articolului.

Diagrama a fost creată în 1904, când Richard Mollier a trasat „căldura totală” (entalpia masică), h, în funcție de entropia masică, s.^[7][8]

Coordonatele diagramei sunt entalpia masică, h și entropia masică, s.^[9]

Diagrama are două zone, separate de curba de saturație a vaporilor de apă:^[10]

• zona aburului supraîncălzit, aflată deasupra curbei de saturație, unde sunt reprezentate liniile de presiune constantă, temperatură constantă și volum masic constant, respectiv
• zona aburului umed, aflată sub curba de saturație, unde sunt reprezentate liniile de volum masic constant și unde liniile de presiune și temperatură constantă coincid. Pentru a putea stabili parametrii aburului, în zonă mai sunt reprezentate liniile de titlu constant.

O diagramă tipică acoperă un interval de presiuni de 0,01–1000 bar și temperaturi până la 800 °C.^[11]

Avantajul diagramei este că lucrul mecanic efectuat într-un proces pe partea de abur dintr-un ciclu Clausius–Rankine este reprezentat de lungimea lui h, deci poate fi măsurată direct pe diagramă, în timp ce într-o diagramă T-s el trebuie calculat folosind relația dintre proprietățile termodinamice.^[8]

Un proces izobar poate fi urmărit pe curba corespunzătoare de presiune constantă, iar unul izotermic pe curba corespunzătoare de temperatură constantă.^[6] Un proces izentalpic este reprezentat printr-un segment orizontal, iar unul izentropic printr-un segment vertical.^[6]

Transformarea izentropică este transformarea ideală în turbinele cu abur, astfel că ea poate fi urmărită simplu în diagramă. Ulterior, abaterile se calculează pe baza randamentului interior al treptei turbinei, mărime în general cunoscută statistic, astfel că procesul real este și el simplu de figurat pe diagramă.^[5]

Liniile de titlu constant, x, permit evaluarea imediată a umidității aburului în treptele de joasă presiune ale turbinelor umiditate care în exces poate distruge paletele.

Volumul masic al aburului nu apare în calculele energetice, ci doar în cele de dimensionare. Dacă se cunosc doi parametri dintre variabilele presiune, temperatură, titlu, entalpie și entropie, volumul masic poate fi citit direct din diagramă, evitând interpolările laborioase în tabelele cu valori ale proprietăților termodinamice ale aburului.

La Conferința de termodinamică din 1923 desfășurată la Los Angeles, s-a decis să denumească, în onoarea lui Richard Mollier, drept „diagramă Mollier” orice diagramă termodinamică care are entalpia reprezentată pe una dintre axele sale.^[12][13] Exemple de diagrame Mollier sunt:

• diagrama entalpie–entropie,
• diagrama presiune–entalpie,
• diagrama psihrometrică (pentru aer umed).

• Diagramă termodinamică

	Portal Fizică
	Portal Inginerie mecanică

• Materiale media legate de diagrama entalpie–entropie la Wikimedia Commons