第二章 温度、热量与能量（八）---标准状态焓
2.8 标准状态焓（Standard-State Enthalpy）
2.8.1 为什么需要标准状态焓？
上一节已经知道：
潜热实际上是两种相态之间的焓差。
例如：
那么，一个问题自然出现了：
气体焓到底是多少？液体焓又是多少？
例如：
100 ℃ 时：
液态水：
到底是
0 kJ/kg？
420 kJ/kg？
1000 kJ/kg？
事实上，这些数值都可以成立。
原因是：
焓没有绝对零点。
2.8.2 为什么焓没有绝对值？
长度可以直接测量。
质量可以直接测量。
温度可以建立绝对温标。
但是焓不同。
焓描述的是系统的能量状态。
对于工程计算来说，我们真正关心的是：
升温增加了多少焓；
相变增加了多少焓；
两个状态之间相差多少焓。
而不是：
这个状态本身到底有多少焓。
2.8.3 什么是标准状态？
既然需要参考点。
那么：
工程热力学规定：
选择某一个统一状态作为参考。
这个参考状态称为：
标准状态（Standard State）。
不同数据库、不同软件、不同标准，可能采用不同参考状态。
例如：
有些规定：
25 ℃
1 atm
作为参考。
也有一些工质数据库采用其他参考状态。
因此：
标准状态不是自然规律，而是一种人为规定的参考基准。
2.8.4 什么是标准状态焓？
标准状态焓就是：
物质在规定标准状态下所对应的焓值。
例如：
可以规定：
25 ℃
液态水：
h=0
那么：
其它所有状态：
都相对于这个零点计算。
当然：
也可以规定：
25 ℃
液态水：
h=100
甚至：
h=-500
这些都不会影响工程计算。
因为真正参与计算的是：
焓差。
2.8.5 Fluent 为什么采用标准状态焓？
现在回到 Fluent。
相变模型需要知道：
液体变成气体：
到底需要吸收多少能量。
软件实际上计算的是：
因此：
Fluent 不需要单独输入：
Latent Heat。
而是要求输入：
各相的：
Standard State Enthalpy。
软件自动计算：
两者差值。
2.8.7 为什么 Fluent 使用 kJ/kmol？
很多工程手册给出的潜热都是：
而 Fluent 材料属性要求输入：
这是因为：
Fluent 的材料数据库建立在摩尔热力学基础上。
对于组分输运、化学反应、相变模型，
统一采用：
kmol
作为物质量单位。
因此：
需要进行单位转换：
其中：
- M为分子量（kg/kmol）
2.8.8 易混淆概念
（1）标准状态焓是不是标准生成焓？
不是。
两者名称相似，但属于不同概念。
Standard-State Enthalpy（标准状态焓）：描述某一参考状态下的焓值，主要用于热物性计算和相变。
Standard Enthalpy of Formation（标准生成焓）：化学热力学概念，描述元素生成化合物时的焓变，主要用于燃烧和化学反应。
Fluent 做普通传热和相变时，通常讨论的是前者。
（2）标准状态焓有没有唯一值？
没有。
参考状态可以不同。
因此：
绝对值没有唯一意义。
真正具有物理意义的是：
焓差。
（3）潜热是不是标准状态焓？
不是。
潜热是：
两种相态标准状态焓之间的差值。
2.8.9 本节小结
焓没有绝对零点，因此需要人为规定参考状态。
标准状态焓是物质在规定参考状态下对应的焓值。
改变参考状态会整体改变焓值，但不会改变焓差。
Fluent 利用液相和气相标准状态焓之差自动计算潜热，而不是直接输入潜热。
Fluent 使用 kJ/kmol 作为标准状态焓单位，因此工程手册中的 kJ/kg 数据需要根据分子量进行单位转换。