عملية متساوية المحتوى الحراري

العملية متساوية المحتوى الحراري أو العملية متساوية المحتوى الحراري هي عملية تحدث دون أي تغيير في المحتوى الحراري ، H ؛ أو المحتوى الحراري النوعي ، h . ^{[ 1 ]}

إذا تم تحليل عملية مستقرة ذات تدفق ثابت باستخدام حجم تحكم ، فإن كل شيء خارج حجم التحكم يعتبر بمثابة المحيط . ^{[ 2 ]}

تكون هذه العملية متساوية المحتوى الحراري إذا لم يكن هناك انتقال للحرارة من أو إلى المحيط، ولم يُبذل شغل على المحيط أو بواسطته، ولم يطرأ أي تغيير على الطاقة الحركية للسائل. ^{[ 3 ]} هذا شرط كافٍ ولكنه ليس شرطًا ضروريًا لتساوي المحتوى الحراري. الشرط الضروري لكي تكون العملية متساوية المحتوى الحراري هو أن يلغي مجموع كل حد من حدود موازنة الطاقة، باستثناء المحتوى الحراري (الشغل، الحرارة، التغيرات في الطاقة الحركية، إلخ)، بعضها بعضًا، بحيث يبقى المحتوى الحراري ثابتًا. بالنسبة لعملية تُهمل فيها التأثيرات المغناطيسية والكهربائية (من بين تأثيرات أخرى)، يمكن كتابة موازنة الطاقة المرتبطة بها على النحو التالي:

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

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

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

لو${\displaystyle dh=0}$إذن لا بد أن يكون ذلك

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

حيث K هي الطاقة الحركية، و u هي الطاقة الداخلية، و Q هي الحرارة، و W هي الشغل، و h هي المحتوى الحراري، و P هو الضغط، و V هو الحجم.

تُعدّ عملية الخنق مثالًا جيدًا على عملية متساوية المحتوى الحراري، حيث يمكن أن تحدث تغيرات كبيرة في الضغط ودرجة الحرارة للسائل، ومع ذلك يكون المجموع الكلي للعناصر المرتبطة بها في موازنة الطاقة معدومًا، مما يجعل التحول متساوي المحتوى الحراري. يُعدّ فتح صمام الأمان (أو صمام التنفيس) في وعاء الضغط مثالًا على عملية الخنق. المحتوى الحراري النوعي للسائل داخل وعاء الضغط هو نفسه المحتوى الحراري النوعي للسائل عند خروجه عبر الصمام. ^{[ 3 ]} بمعرفة المحتوى الحراري النوعي للسائل والضغط خارج وعاء الضغط، يُمكن تحديد درجة حرارة وسرعة السائل الخارج.

في عملية متساوية المحتوى الحراري:

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

تتبع العمليات متساوية المحتوى الحراري على الغاز المثالي منحنيات متساوية الحرارة ، لأن${\displaystyle dh=0=nc_{p}\,dT}$.

• عملية كظيمة
• تأثير جول-طومسون
• قوانين الغاز المثالي
• عملية متساوية الإنتروبيا