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 процесс будет равно работе: E2E1 = P1V1P2V2. 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 Cp теплоёмкость при постоянном давлении. Для идеального газа μJT = 0, а для реального газа он определяется уравнением состояния. Если при протекании газа через пористую перегородку температура возрастает (μJT < 0), то эффект называют отрицательным, и наоборот, если температура убывает (μJT > 0, то процесс называют положительным. Температура, при которой μJT 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. Изменение μJT позволяет установить уравнение состояния.


Рекомендуемая 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 — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN Joule effect …   Справочник технического переводчика

  • ЭФФЕКТ ДЖОУЛЯ-ТОМПСОНА — ЭФФЕКТ ДЖОУЛЯ ТОМПСОНА, см. ДЖОУЛЯ ТОМПСОНА ЭФФЕКТ …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • ДЖОУЛЯ-ТОМПСОНА ЭФФЕКТ — (Джоуля Келвина эффект), снижение температуры, имеющее место при выходе газа через небольшое отверстие в зону низкого давления. Это происходит потому, что при выходе газ должен противостоять межмолекулярным силам. На этом эффекте основан принцип… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • СКИН-ЭФФЕКТ — (от англ. skin кожа, оболочка) (поверхностный эффект), затухание эл. магн. волн по мере их проникновения в глубь проводящей среды, в результате к рого, напр., перем. ток по сечению проводника или перем. магн. поток по сечению магнитопровода… …   Физическая энциклопедия

  • Скин-эффект — (от англ. skin кожа, оболочка)         поверхностный эффект, затухание электромагнитных волн по мере их проникновения в глубь проводящей среды, в результате которого, например, переменный ток по сечению проводника или переменный магнитный поток… …   Большая советская энциклопедия

  • TОMCOHA ЭФФЕКТ — доп. выделение или поглощение тепла (помимо тепла, выделяемого в соответствии с законом Джоуля Ленца) при прохождении тока через проводник, в к ром имеется перепад темп ры. Кол во тепла пропорционально току и перепаду темп ры. Предсказан У.… …   Естествознание. Энциклопедический словарь

  • Томсон У. — ТÓМСОН (Thomson) Уильям (в 1892 за науч. заслуги получил титул барона Кельвина, Kelvin) (1824–1907), англ. физик, один из основоположников термодинамики, през. (1890–95) Лонд. королев. об ва, ин. ч. к. (1877) и ин. поч. ч. (1896) Петерб …   Биографический словарь

  • ТÓМСОН — (Thomson) Уильям (в 1892 за науч. заслуги получил титул барона Кельвина, Kelvin) (1824–1907), англ. физик, один из основоположников термодинамики, през. (1890–95) Лонд. королев. об ва, ин. ч. к. (1877) и ин. поч. ч. (1896) Петерб. АН.… …   Биографический словарь

  • СССР. Естественные науки —         Математика          Научные исследования в области математики начали проводиться в России с 18 в., когда членами Петербургской АН стали Л. Эйлер, Д. Бернулли и другие западноевропейские учёные. По замыслу Петра I академики иностранцы… …   Большая советская энциклопедия

  • Медицина — I Медицина Медицина система научных знаний и практической деятельности, целями которой являются укрепление и сохранение здоровья, продление жизни людей, предупреждение и лечение болезней человека. Для выполнения этих задач М. изучает строение и… …   Медицинская энциклопедия

  • ФИЗИКА — (от древнегреч. physis природа). Древние называли физикой любое исследование окружающего мира и явлений природы. Такое понимание термина физика сохранилось до конца 17 в. Позднее появился ряд специальных дисциплин: химия, исследующая свойства… …   Энциклопедия Кольера


Поделиться ссылкой на выделенное

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