Эффект Джоуля — Томсона

Эффект Джоуля — Томсона

Эффект Джоуля — Томсона

Статистическая физика
S = k_B \, \ln\Omega
Термодинамика
Молекулярно-кинетическая теория

Эффе́ктом Джо́уля-То́мсона называется изменение температуры газа при адиабатическом дросселировании — медленном протекании газа под действием постоянного перепада давлений сквозь дроссель (пористую перегородку). Данный эффект является одним из методов получения низких температур.

Содержание

Изменение энергии

Изменение энергии газа в ходе этого процесса будет равно работе: \! E_2-E_1 = P_1V_1 - P_2V_2 . Следовательно, из определения энтальпии (\! H = E + PV ) следует, что процесс изоэнтальпиен.

Изменение температуры

Изменение температуры при малом изменении давления (дифференциальный эффект) в результате процесса Джоуля-Томсона определяется производной  \mu_{JT} = \left( \frac{\partial T }{\partial P} \right)_H , называемой коэффициентом Джоуля-Томсона. С помощью элементарных преобразований можно получить выражение для этого коэффициента:

 \mu_{JT} = \left( \frac{\partial T }{\partial P} \right)_H = \frac {1}{C_P} \left[ T \left(\frac{\partial V}{\partial T} \right)_P - V \right]

где \! C_p теплоёмкость при постоянном давлении. Для идеального газа \!\ \mu_{JT} = 0 , а для реального газа он определяется уравнением состояния.

Если при протекании газа через пористую перегородку температура возрастает (\! \mu_{JT} < 0 ), то эффект называют отрицательным, и наоборот, если температура убывает (\! \mu_{JT} > 0 , то процесс называют положительным. Температура, при которой \! \mu_{JT}  меняет знак, называют температурой инверсии.

Применение

  • Процесс Джоуля-Томсона используют для получения низких температур. Для этой цели обычно применяют интегральный процесс, при котором давление изменяется в широких пределах.
  • Измерение \! \mu_{JT}  позволяет установить уравнение состояния газа.

См. также

Литература

  • Ландау, Л. Д., Лифшиц, Е. М. Статистическая физика. Часть 1. — Издание 4-е. — М.: Наука, 1995. — («Теоретическая физика», том V).



Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "Эффект Джоуля — Томсона" в других словарях:

  • эффект Джоуля-Томсона — Džaulio ir Tomsono reiškinys statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. Joule Thomson effect vok. Joule Thomson Effekt, m rus. эффект Джоуля Томсона, m; явление Джоуля Томсона, n pranc. effet Joule Thomson, m …   Fizikos terminų žodynas

  • эффект Джоуля-Томсона — дроссельный эффект; эффект Джоуля Томсона Отношение изменения температуры газа (пара) или жидкости к изменению давления в процессе адиабатного дросселирования …   Политехнический терминологический толковый словарь

  • Эффект Джоуля-Томсона —  Joule Tomson Effect   Изменение температуры газа при адиабатическом дросселировании медленном протекании газа под действием постоянного перепада давлений сквозь дроссель. Данный эффект является одним из методов получения низких температур.… …   Толковый англо-русский словарь по нанотехнологии. - М.

  • эффект Джоуля–Томсона — droselinis efektas statusas T sritis chemija apibrėžtis Realiųjų dujų temperatūros kitimas joms ištekant pro droselį. atitikmenys: angl. effect of throttling; Joule–Thomson effect rus. дроссельный эффект; эффект Джоуля–Томсона ryšiai: sinonimas – …   Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

  • эффект Джоуля-Томсона — Džaulio ir Tomsono efektas statusas T sritis Energetika apibrėžtis Realiųjų dujų temperatūros kitimas, joms adiabatiškai ir izoentalpiškai ištekant pro droselį (kapiliarą, ventilį ar akytą pertvarą). atitikmenys: angl. Joule Thomson effect vok.… …   Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

  • Эффект Джоуля-Томсона — Статистическая физика Термодинамика Молекулярно кинетическая теория Статистики Максвелла Больцмана Бозе Эйнштейна · Ферми Д …   Википедия

  • Эффект Джоуля - Томсона — Статистическая физика Термодинамика Молекулярно кинетическая теория Статистики Максвелла Больцмана Бозе Эйнштейна · Ферми Д …   Википедия

  • Эффект Джоуля —     Статистическая физика …   Википедия

  • эффект Джоуля-Томсона — дроссель эффект …   Cловарь химических синонимов I

  • Эффект Джоуля - Томсона — холод. техн. Изменение температуры реального газа, расширяющегося без совершения полезной работы …   Универсальный дополнительный практический толковый словарь И. Мостицкого


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»