حاسبة إنتالبي الرُكود

إنثالبي الراكدة مفهومٌ حاسمٌ في الديناميكا الحرارية وديناميكا الموائع، حيثُ يُوَفِّرُ فهماً لِمحتوى الطاقة في تدفق المائع. فهو يُجمع بين الطاقة الداخلية (الإنثالبي) للمائع وطاقته الحركية الناتجة عن الحركة، مُقدِّماً قياساً شاملاً للطاقة الكلية للنظام.

الخلفية التاريخية

كان مفهوم الخصائص الراكدة، بما في ذلك إنثالبي الراكدة، محوريًا في تطوير ديناميكا الموائع والديناميكا الهوائية. وقد نشأ من الحاجة لفهم وقياس التغيرات في طاقة تدفقات الموائع، خاصة في التطبيقات عالية السرعة مثل محركات النفاث وتصميم الأجسام الديناميكية الهوائية.

صيغة الحساب

يُحَسَب إنثالبي الراكدة (\(H_{\text{stag}}\)) باستخدام الصيغة:

\[ H_{\text{stag}} = H + \frac{V^2}{2} \]

حيث:

• \(H_{\text{stag}}\) هو إنثالبي الراكدة بالجول (J)،
• \(H\) هو الإنثالبي بالجول (J)،
• \(V\) هو السرعة بالمتر لكل ثانية (m/s).

مثال على الحساب

لتدفق مائع ذي إنثالبي 500 جول وسرعة 10 م/ث، فإن إنثالبي الراكدة هو:

\[ H_{\text{stag}} = 500 + \frac{10^2}{2} = 550 \text{ جول} \]

أهمية وسيناريوهات الاستخدام

إنثالبي الراكدة أمر بالغ الأهمية للمهندسين والعلماء في تصميم وتحليل أنظمة الدفع، ووحدات توليد الطاقة، والمكونات الديناميكية الهوائية. فهو يساعد في تقييم كفاءة وأداء التوربينات، والضاغطات، والفوهات، والناشرّات.

الأسئلة الشائعة

1. ما هو الإنثالبي؟

   • الإنثالبي يمثل المحتوى الحراري الكلي للنظام، بما في ذلك طاقته الداخلية والطاقة اللازمة لإزاحة بيئته لإفساح المجال له.

2. لماذا إنثالبي الراكدة مهم؟

   • إنثالبي الراكدة ضروري لفهم الطاقة الكلية للمائع المتحرك، مما يسمح بتحليل وتنفيذ العمليات والأنظمة الديناميكية للموائع.

3. كيف تؤثر السرعة على إنثالبي الراكدة؟

   • سرعة المائع تؤثر بشكل مباشر على إنثالبي الراكدة من خلال طاقته الحركية. السرعات العالية تؤدي إلى إنثالبيات راكدة أعلى، مما يشير إلى مساهمات طاقة أكبر من الحركة.

تساعد هذه الآلة الحاسبة على حساب إنثالبي الراكدة، مما يُمكّن الطلاب والمهندسين والباحثين من تقييم خصائص طاقة تدفقات الموائع بسرعة في مشاريعهم ودراساتهم.