ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
12
Рис. 2.1. Схематическое изображение опыта Джоуля-Томсона:
1 – теп-
лоизолирующая оболочка; 2 – пористая перегородка; 3 – цилиндрическая труба
В
опыте
Джоуля
и
Томсона
цилиндрическая
трубка
,
окруженная
теплоизолирующим
веществом
,
разделяется
на
две
части
с
помощью
пробки
из
плотного
материала
(
вата
или
очесы
щелка
).
Схема
опыта
представлена
на
рис
.2.1.
Исследуемый
газ
под
действием
разности
дав
-
лений
медленно
перетекает
через
пробку
.
Благодаря
наличию
пробки
газ
течет
без
турбулентности
.
Это
позволяет
пренебречь
кинетической
энергией
газа
как
величиной
,
пропорциональной
квадрату
скорости
.
Наличие
тепловой
защиты
делает
процесс
адиабатическим
.
Давление
газа
Р
1
и
P
2
по
обе
стороны
от
пробки
поддерживается
постоянным
.
Пробка
и
газ
обмениваются
теплом
до
тех
пор
,
пока
процесс
не
стано
-
вится
стационарным
,
после
этого
физическое
состояние
пробки
,
а
зна
-
чит
и
ее
внутренняя
энергия
,
остается
неизменным
.
При
стационарном
течении
газа
по
одну
сторону
пробки
устанавливалась
температура
t
1
,
по
другую
-
температура
t
2
.
Стационарное
течение
газа
через
пробку
на
-
зывается
процессом
Джоуля
-
Томсона
,
а
изменение
температур
при
та
-
ком
течении
эффектом
Джоуля
-
Томсона
.
Применим
к
эффекту
Джоуля
-
Томсона
первое
начало
термодина
-
мики
.
Для
адиабатического
процесса
:
2 1 2 2 2 1 1 1
( ) 0
U U A U PV U PV
− + = + − + =
, (2.1)
Заметим
,
что
из
уравнения
(2.1)
следует
постоянство
энтальпии
(H=U+
РТ
)
в
процессе
Джоуля
-
Томсона
Используем
это
свойство
для
определения
разности
температур
∆
T
в
процессе
Джоуля
-
Томсона
при
разности
давлений
∆
P:
T P
H H
P
P
H V
T V
T T
P T
H
P P C
T
∂ ∂
−
∆ ∂
∂ ∂
≈ = − =
∂
∆ ∂
∂
, (2.2)
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- …
- следующая ›
- последняя »
