水のエンタルピー計算機

水のエンタルピー計算機は、温度変化や相変化（融解や蒸発など）による水の総エネルギー変化を測定します。これは熱力学において重要なツールです。 化学物質 工学、HVACシステム、環境科学など、多岐にわたる分野に渡って活用されています。 熱 水が加熱、冷却、蒸発、凝縮されるときに吸収または放出されます。

計算機は 熱伝達と相変化の熱力学計算機 このカテゴリは、実験室分析、産業システム設計、熱エネルギー計算に役立ちます。

水のエンタルピーの計算式

1. 顕熱（単相におけるエンタルピー）

H = m × c × ΔT

• H = エンタルピーの変化（ジュールまたはキロジュール）
• m = 水の質量（kg）
• c = 比熱 水の容量 = 4186 J/kg·°C
• ΔT = 温度変化 = 最終温度 − 初期温度（°C）

この式は、水が 1 つの相 (固体、液体、または気体) のままで、温度のみが変化する場合に使用されます。

2. 潜熱（相変化を伴う）

水の状態が変化するとき（氷から液体、または液体から蒸気）は、次のようにします。

H = m × L

• L =潜熱（J/kg）:
  • 気化（液体からガスへ）の場合：L = 2,260,000 J/kg
  • 核融合（固体から液体へ）の場合：L = 334,000 J/kg

潜熱とは、温度変化なしに相転移中に吸収または放出されるエネルギーを指します。

3. 水の全エンタルピー（相変化と加熱を含む）

相変化と温度変化の両方が関係する場合:

合計H = (m × L) + (m × c × ΔT)

これは段階的に適用されます:

• 水が相変化するときに潜熱の式を使用する
• 相変化前または相変化後の温度変化には顕熱式を使用する

クイックリファレンステーブル

以下は、1 kg の水に関する一般的なエンタルピーのシナリオを示す便利な表です。

プロセス	温度変化	相変化	総エンタルピー（kJ）
20℃から80℃まで加熱	60°C	なし	251.2
氷（0℃）から水（0℃）	0°C	融合	334.0
100℃の沸騰水	0°C	気化	2260.0
氷から50℃の水	融合 + 50°C	はい	334.0 + 209.3 = 543.3
蒸気（100℃）から60℃の水	-40℃	結露+冷却	2260.0 + 167.4 = 2427.4

この表は、一般的な熱プロセスにおける加熱要件とエネルギー伝達を推定するために使用できます。

水のエンタルピー計算機の例

2°C の氷 0 kg を 50°C の水に変換するのに必要なエネルギーを計算したいとします。

ステップ1：氷を溶かす

H₁ = m × L = 2 × 334,000 = 668,000 J = 668 kJ

ステップ2：水を0℃から50℃に加熱する

H₂ = m × c × ΔT = 2 × 4186 × 50 = 418,600 J = 418.6 kJ

ステップ3：全エンタルピー

合計H = 668 + 418.6 = 1086.6 kJ

したがって、1086.6 kJ のエネルギーが必要です。

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