Internal Energy और Enthalpy क्या होती है? Ideal Gas Mixtures में Specific Heat कैसे Determine करते हैं?
Internal Energy और Enthalpy क्या होती है? Ideal Gas Mixtures में Specific Heat कैसे Determine करते हैं?
Thermodynamics में Internal Energy और Enthalpy दो fundamental concepts हैं जो किसी भी सिस्टम की heat energy को characterize करते हैं। जब हम ideal gas mixtures की बात करते हैं, तो इन values को समझना और calculate करना जरूरी हो जाता है।
🌀 Internal Energy (U) क्या होती है?
Internal energy, किसी सिस्टम के molecules की kinetic और potential energy का योग होती है। Ideal gases में केवल kinetic energy को consider किया जाता है क्योंकि intermolecular forces को negligible माना जाता है।
जहां:
m = mass
Cv = specific heat at constant volume
ΔT = temperature change
🔥 Enthalpy (H) क्या होती है?
Enthalpy एक system की total heat content होती है, जिसे pressure और volume के साथ जोड़ा जाता है। इसे निम्नलिखित formula से दर्शाया जाता है:
या,
H = m × Cp × ΔT
जहां Cp = specific heat at constant pressure
🔍 Specific Heat क्या होती है?
Specific heat वह मात्रा है जो 1 kg पदार्थ का temperature 1°C बढ़ाने के लिए चाहिए। दो प्रकार होते हैं:
- Cp: Constant pressure पर
- Cv: Constant volume पर
🧪 Ideal Gas Mixtures के लिए Specific Heat कैसे Determine करें?
Ideal gas mixtures के लिए specific heats को mole fraction या mass fraction के आधार पर determine किया जाता है।
1️⃣ Mole Fraction Based Method:
Cv,mix = Σ(yi × Cv,i)
जहां yi = mole fraction of component i
2️⃣ Mass Fraction Based Method:
Cv,mix = Σ(wi × Cv,i)
जहां wi = mass fraction of component i
📘 उदाहरण: Air Mixture
Dry air में मुख्य रूप से N2 और O2 होते हैं। यदि:
- Cp,N2 = 1.04 kJ/kg.K
- Cp,O2 = 0.92 kJ/kg.K
और mole fractions 0.79 और 0.21 हैं, तो:
📌 निष्कर्ष
Internal energy और enthalpy किसी भी gas system की thermodynamic analysis में key role निभाते हैं। Ideal gas mixtures में इनका निर्धारण specific heat की मदद से mole या mass fraction से किया जा सकता है।
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