Эффект Джоуля — Томсона

Статистическая физика

$S = k_B \, \ln\Omega$

Термодинамика
Молекулярно-кинетическая теория

Статистики
Максвелла-Больцмана Бозе-Эйнштейна · Ферми-Дирака Parastatistics · Anyonic statistics Braid statistics

Ансамбли
Микроканонический · Канонический Большой канонический Изотермо-изобарический Изоэнатльпи-изобарический

Термодинамика
Уравнение состояния · Цикл Карно · Закон Дюлонга — Пти

Модели
Модель Дебая · Эйнштейна · Модель Изинга

Потенциалы
Внутренняя энергия · Энтальпия Свободная энергия Гельмгольца потенциал Гиббса · Большой термодинамический потенциал

Известные учёные
Максвелл · Гиббс · Больцман

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.

Изменение энергии

Изменение энергии газа в ходе этого процесса будет равно работе: $\! E_2-E_1 = P_1V_1 - P_2V_2$ . 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 $\! C_p$ теплоёмкость при постоянном давлении. Для идеального газа $\!\ \mu_{JT} = 0$ , а для реального газа он определяется уравнением состояния.

Если при протекании газа через пористую перегородку температура возрастает ( $\! \mu_{JT} < 0$ ), то эффект называют отрицательным, и наоборот, если температура убывает ( $\! \mu_{JT} > 0$ , то процесс называют положительным. Температура, при которой $\! \mu_{JT}$ 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.
Измерение $\! \mu_{JT}$ позволяет установить уравнение состояния газа.

См. также

Дросселирование

Литература

Ландау, Л. Д., Лифшиц, Е. М. Статистическая физика. Часть 1. — Издание 4-е. — М.: Наука, 1995. — («Теоретическая физика», том V).

Wikimedia Foundation. 2010.

Игры ⚽ Поможем написать реферат

Полезное

Смотреть что такое "Эффект Джоуля — Томсона" в других словарях:

эффект Джоуля-Томсона — Džaulio ir Tomsono reiškinys statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. Joule Thomson effect vok. Joule Thomson Effekt, m rus. эффект Джоуля Томсона, m; явление Джоуля Томсона, n pranc. effet Joule Thomson, m … Fizikos terminų žodynas
эффект Джоуля-Томсона — дроссельный эффект; эффект Джоуля Томсона Отношение изменения температуры газа (пара) или жидкости к изменению давления в процессе адиабатного дросселирования … Политехнический терминологический толковый словарь
Эффект Джоуля-Томсона — Joule Tomson Effect Изменение температуры газа при адиабатическом дросселировании медленном протекании газа под действием постоянного перепада давлений сквозь дроссель. Данный эффект является одним из методов получения низких температур.… … Толковый англо-русский словарь по нанотехнологии. - М.
эффект Джоуля–Томсона — droselinis efektas statusas T sritis chemija apibrėžtis Realiųjų dujų temperatūros kitimas joms ištekant pro droselį. atitikmenys: angl. effect of throttling; Joule–Thomson effect rus. дроссельный эффект; эффект Джоуля–Томсона ryšiai: sinonimas – … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
эффект Джоуля-Томсона — Džaulio ir Tomsono efektas statusas T sritis Energetika apibrėžtis Realiųjų dujų temperatūros kitimas, joms adiabatiškai ir izoentalpiškai ištekant pro droselį (kapiliarą, ventilį ar akytą pertvarą). atitikmenys: angl. Joule Thomson effect vok.… … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas
Эффект Джоуля-Томсона — Статистическая физика Термодинамика Молекулярно кинетическая теория Статистики Максвелла Больцмана Бозе Эйнштейна · Ферми Д … Википедия
Эффект Джоуля - Томсона — Статистическая физика Термодинамика Молекулярно кинетическая теория Статистики Максвелла Больцмана Бозе Эйнштейна · Ферми Д … Википедия
Эффект Джоуля — Статистическая физика … Википедия
эффект Джоуля-Томсона — дроссель эффект … Cловарь химических синонимов I
Эффект Джоуля - Томсона — холод. техн. Изменение температуры реального газа, расширяющегося без совершения полезной работы … Универсальный дополнительный практический толковый словарь И. Мостицкого

Словари и энциклопедии на Академике

Эффект Джоуля — Томсона