水的焓计算器

水焓计算器测量由于温度变化和/或相变（例如熔化或汽化）引起的水的总能量变化。这是热力学中的一个重要工具， 化学 工程、暖通空调系统和环境科学。它可以帮助用户确定 热 当水被加热、冷却、蒸发或冷凝时被吸收或释放。

计算器是 传热和相变热力学计算器 类别，对于实验室分析、工业系统设计和热能计算很有价值。

水焓计算器公式

1.显热（单相焓）

H = m × c × ΔT

• H = 焓变（单位：焦耳或千焦耳）
• m = 水的质量（以千克为单位）
• c = 比热 水的容量 = 4186 J/kg·°C
• ΔT = 温度变化 = 最终温度 − 初始温度（单位：°C）

当水保持一种状态（固态、液态或气态）且只有温度发生变化时，使用此方程。

2. 潜热（涉及相变）

当水改变状态（从冰变成液体，或从液体变成蒸汽）时，使用：

H = 米 × L

• L = 潜热（单位：J/kg）：
  • 对于汽化（液体到气体）：L = 2,260,000 J/kg
  • 对于聚变（固体到液体）：L = 334,000 J/kg

潜热是指在温度不变的情况下相变过程中吸收或释放的能量。

3. 水的总焓（包括相变和加热）

如果同时涉及相变和温度变化：

总H = (m × L) + (m × c × ΔT)

这是逐步应用的：

• 水相变时使用潜热公式
• 使用显热公式计算相变之前或之后的温度变化

快速参考表

以下是涉及 1 千克水的常见焓情景的有用表格：

流程	温度变化	相变	总焓（kJ）
加热温度从 20°C 至 80°C	60℃，	没有	251.2
冰（0°C）至水（0°C）	0℃，	聚变	334.0
100°C 沸水	0℃，	汽化	2260.0
冰块加50°C水	熔化 + 50°C	是	334.0 + 209.3 543.3
蒸汽（100°C）至60°C水	−40°摄氏度	冷凝+冷却	2260.0 + 167.4 2427.4

该表可用于估算常见热过程中的加热需求和能量传递。

水焓计算器示例

假设您想计算将 2 公斤 0°C 的冰转化为 50°C 的水需要多少能量。

步骤 1：融化冰块

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

第 2 步：将水从 0°C 加热至 50°C

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

步骤 3：总焓

总氢能 = 668 + 418.6 = 1086.6 kJ

因此，需要1086.6 kJ的能量。

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