Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Эффект Джоуля - Томсона

Читайте также:
  1. III. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА
  2. VI. Педагогические технологии на основе эффективности управления и организации учебного процесса
  3. VII этап. Формирование эффективных условий привлечения кредитов
  4. Автотрансформаторы, схемы включения обмоток, энергетическая эффективность.
  5. Анализ безубыточности при оценке эффективности инвестиционных проектов
  6. Анализ и оценка обобщающих и частных показателей эффективности торговой деятельности
  7. Анализ и оценка эффективности управления. Критерии и показатели эффективности. Экономические критерии эффективности и затраты на управление.
  8. Анализ наилучшего и наиболее эффективного использования как этап процесса оценки.
  9. Анализ обобщающих показателей эффективности и деловой активности предприятия для оценки его устойчивого развития
  10. Анализ состояния и эффективности использования основных средств

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.


Дата добавления: 2014-12-30; просмотров: 47; Нарушение авторских прав


<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Внутренняя энергия реального газа. Эффект Джоуля - Томсона | Агрегатные состояния и термодинамические фазы
lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2017 год. (0.007 сек.) Главная страница Случайная страница Контакты