Физические основы теплотехники. Часть I. Термодинамика. Панов В.К. - 197 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КамчатГТУ | Петропавловск-Камчатский

Составители: 

Рубрика: 

§ 45. Процесс дросселирования 193
приме
ничестве с Уильямом Томсоном (сэром
Кельв
−
е
приводит к тому, что за дросселем
При увеличении Т
1
эффект ослабе-
вает д
тет до макси-
мума
нижением температуры. Начальные состояния за ее пределами
ре обычного водопроводного крана. Неочевиден темпера-
турный эффект, связанный с дросселированием.
Изменение температуры. Такой эффект, связанный с
дросселированием, экспериментально исследован Джеймсом
Джоулем в сотруд
ином) в 1852 – 1854 гг. и с тех пор носит их имя.
Эффект Джоуля – Томсона состоит в том, что темпе-
ратура газа при дросселировании может изменяться. Обра-
щаю внимание на деликатность слов «может изменяться».
Помимо того, что это означает «может и не изменяться», из-
менение — это и понижение, и повышение. В тех условиях, в
которых экспериментировали Джоуль и Томсон, у всех
«нормальных» газов температура за дросселем была ниже,
чем перед ним. Исключением был водород, который демон-
стрировал повышение температуры.
Дальнейшие исследования показали, что знак и вели-
чина эффекта зависят:
−
от вещества (в одних и тех же условиях);
состояния перед дросселем (для выбранного вещества).
Для пояснения используем р-Т диаграмму, на которой
отмечаются только состояния перед дросселем с параметрами
р
1
и Т
1
(рис. 8.20). Если процесс начинать при одном и том же
давлении р
аб
, то при малых значениях Т
1
дросселировани
температура выше, чем перед ним.
о нуля при некотором значе-
нии Т
а
. Дальнейшее увеличение Т
1
приводит к обратному эффекту – за
дросселем температура меньше, чем
перед ним. Далее, вслед за Т
1
раз-
ность температур рас
и снова убывает до нуля при значении Т
б
. При переходе
через состояние б эффект снова меняет знак. Эксперименты,
проведенные при разных давлениях, оконтуривают область
состояний, дросселирование из которых сопровождается по-
Рис. 8.20. Кривая инверсии
р
1
Т
1
α
i
> 0
Т
2
< Т
1
б
а
р
аб
Т
а
2 1
Т
б
α
i
< 0
α
i
< 0
Т > Т
; Т
2
> Т
1
§ 45. Процесс дросселирования                                 193

примере обычного водопроводного крана. Неочевиден темпера-
турный эффект, связанный с дросселированием.
      Изменение температуры. Такой эффект, связанный с
дросселированием, экспериментально исследован Джеймсом
Джоулем в сотрудничестве с Уильямом Томсоном (сэром
Кельвином) в 1852 – 1854 гг. и с тех пор носит их имя.
      Эффект Джоуля – Томсона состоит в том, что темпе-
ратура газа при дросселировании может изменяться. Обра-
щаю внимание на деликатность слов «может изменяться».
Помимо того, что это означает «может и не изменяться», из-
менение — это и понижение, и повышение. В тех условиях, в
которых экспериментировали Джоуль и Томсон, у всех
«нормальных» газов температура за дросселем была ниже,
чем перед ним. Исключением был водород, который демон-
стрировал повышение температуры.
      Дальнейшие исследования показали, что знак и вели-
чина эффекта зависят:
   − от вещества (в одних и тех же условиях);
   − состояния перед дросселем (для выбранного вещества).
      Для пояснения используем р-Т диаграмму, на которой
отмечаются только состояния перед дросселем с параметрами
р1 и Т1 (рис. 8.20). Если процесс начинать при одном и том же
давлении раб, то при малых значениях Т1 дросселирование
приводит к тому, что за дросселем
                                         α i < 0; Т 2 > Т 1




                                       р1
температура выше, чем перед ним.                        αi < 0
При увеличении Т1 эффект ослабе-                        Т2 > Т1
вает до нуля при некотором значе-               αi > 0
нии Та. Дальнейшее увеличение Т1 ра б           Т2 < Т1     б
приводит к обратному эффекту – за           а

дросселем температура меньше, чем          Та             Тб Т1
перед ним. Далее, вслед за Т1 раз- Рис. 8.20. Кривая инверсии
ность температур растет до макси-
мума и снова убывает до нуля при значении Тб. При переходе
через состояние б эффект снова меняет знак. Эксперименты,
проведенные при разных давлениях, оконтуривают область
состояний, дросселирование из которых сопровождается по-
нижением температуры. Начальные состояния за ее пределами

Страницы