等焓过程

等焓过程（英语：isenthalpic process）是一种热力学过程，过程中的焓H（或是比焓h）不变^[1]。

简介

若用控制体积分析稳态、稳定流动的过程，会将控制体积以外的都视为环境^[2]。 在此一过程中，若控制体积和环境没有热的流进流出、没有控制体积对环境的作功、没有环境对控制体积的作功、控制体积内流体的动能也没有变化，此过程即为等焓过程^[3]。

上述是等焓过程的充份条件，但不是必要条件。等焓过程的必要条件是除了焓以外的所有能量总和（热、功、动能变化等）在过程前后没有变化，因此在过程前后的焓相等。对于一个电和磁的效应可以忽略的过程而言，相关的能量平衡可以表示如下：

${\displaystyle dK+du=Q+W}$

${\displaystyle du=d(h-PV)=dh-d(PV)}$

${\displaystyle dK+dh-d(PV)=Q+W}$

若${\displaystyle dh=0}$，可以得到下式

${\displaystyle dK-d(PV)=Q+W}$

焦耳-汤姆孙效应是等焓过程很好的例子，在过程中流体的温度和压力可能有大幅的变化，但能量总和平衡，因此是等焓过程。压力容器中安全阀的开启就是焦耳-汤姆孙效应的例子。压力容器内流体的比焓等于流出流体的比焓^[3]。若知道流体的比焓以及压缩容器外的压力，可以知道离开压力容器流体的的温度和速度。

等焓过程中，过程前的焓等于过程后的焓，焓的变化量为0。

• ${\displaystyle h_{1}=h_{2}}$
• ${\displaystyle dh=0}$

针对理想气体，因为${\displaystyle dh=0=nc_{p}\,dT}$，等焓过程会依等温过程进行。

相关条目

• 等熵过程
• 绝热过程
• 焦耳-汤姆孙效应
• 理想气体状态方程

参考资料

1. Atkins, Peter; Julio de Paula. Atkin's Physical Chemistry. Oxford: Oxford University Press. 2006: 64. ISBN 978-0-19-870072-2.
2. G. J. Van Wylen and R. E. Sonntag, Fundamentals of Classical Thermodynamics, Section 2.1 (3rd edition).
3. G. J. Van Wylen and R. E. Sonntag, Fundamentals of Classical Thermodynamics, Section 5.13 (3rd edition).

G.J. Van Wylen and R.E. Sonntag (1985), Fundamentals of Classical Thermodynamics, John Wiley & Sons, Inc., New York ISBN 0-471-82933-1