АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Эффект Джоуля - Томсона

Читайте также:
  1. A) эффективное распределение ресурсов
  2. I. Психологические условия эффективности боевой подготовки.
  3. III. По тепловому эффекту
  4. VI. Педагогические технологии на основе эффективности управления и организации учебного процесса
  5. Автоматизированное рабочее место (АРМ) специалиста. Повышение эффективности деятельности специалистов с помощью АРМов
  6. Анализ активов организации и оценка эффективности их использования.
  7. Анализ безубыточности производства продукции. Эффект производственного рычага
  8. Анализ взаимосвязей между показателями эффективности инвестиционно-инновационных проектов и показателями эффективности хозяйственной деятельности предприятия
  9. Анализ взаимосвязи между обобщающими, частными показателями экономической эффективности деятельности предприятия и эффективностью каждого научно-технического мероприятия
  10. Анализ влияния инвестиционных проектов и нововведений на изменение обобщающих показателей эффективности производственной деятельности предприятия
  11. Анализ влияния инноваций на эффективность производственной деятельности предприятия
  12. Анализ влияния эффективности использования материальных ресурсов на величину материальных затрат

Адиабатическое дросселирование — медленное прохождение газа под действием перепада давления сквозь дроссель (например, пористую перегородку).

Изменение температуры реального газа в результате его адиабатического расширения, называется эффектом Джоуля - Томсона.

Рассмотрим эффект Джоуля — Томсона. На рис. представлена схема их опыта. В теплоизолированной трубке с пористой перегородкой находятся два поршня, кото­рые могут перемешаться без трения. Пусть сначала слева от перегородки газ под поршнем 1 находится под давлением р1, занимает объем V1 при температуре Т1, а справа газ отсутствует (поршень 2 придвинут к перегородке). После прохождения газа через пористую перегородку в правой части газ характеризуется параметрами р2, V2, T2. Давления p1 и p2 поддерживаются постоянными (p1>p2).

Так как расширение газа происходит без теплообмена с окружающей средой (адиабатически), то на основании первого начала термодинамики

(1)

Внешняя работа, совершаемая газом, состоит из положительной работы при движении поршня 2 (А22V2) и отрицательной при движении поршня 1 (A1=p1V1), т.е. dA=A2-A1. Подставляя выражения для работ в формулу (1), получаем

(2)

Таким образом, в опыте Джоуля — Томсона сохраняется (остается неизменной) величина U+pV. Она является функцией состояния и называется энтальпией.

В зависимости от условий дросселирования для одного и того же газа эффект Джоуля — Томсона может быть как положительным, так и отрицательным. Эффект положительный, если газ в процессе дросселирования охлаждается (DT<0), и отрицательный, если газ нагревается (DT>0).

Температура, при которой (для данного давления) происходит изменение знака эффекта Джоуля — Томсона, называется температурой инверсии.

(3)

Кривая, определяемая уравнением (3), — кривая инверсии — приведена на рис. Область выше этой кривой соответствует отрицательному эффекту Джоуля — Томсона, ниже — положительному. Отметим, что при больших перепадах давления на дросселе температура газа изменяется значительно. Так, при дросселировании от 20 да 0,1 МПа и начальной температуре 17° С воздух охлаждается на 35° С.

 

Эффект Джоуля — Томсона обусловлен отклонением газа от идеальности. В самом деле, для моля идеального газа рVm=RТ, поэтому выражение (2) примет вид



откуда следует, что Т1 = T2.


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 |


При использовании материала, поставите ссылку на Студалл.Орг (0.004 сек.)