ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Физическая сущность явления Джоуля—Томсона из "Глубокое охлаждение Часть 1" Сравнение вычислений по уравнению Ван-дер-Ваальса для инверсионного состояния газов с результатами ряда исследований Якоба для кислорода, азота и др. в графической форме показано на рис. 1-27. Хотя имеются отклонения в значениях инверсионных параметров, однако уравнение Ван-дер-Ваальса правильно передает общий качественный характер изменения состояния инверсии. [c.57] Пример 12. Определить для воздуха предельные давления и температуру, выше которой не будет охлаждения при дросселировании. [c.57] При дросселировании реального газа температура его может повыситься или понизиться. Будем рассматривать процесс дросселирования при условии, что после дросселирования газу сообщается некоторое количество тепла, положительное или отрицательное, чтобы привести газ к первоначальной температуре. [c.57] Конечно, такой процесс не является изотермическим, так как одна и та же температура поддерживается в начале и конце процесса. [c.57] Схематически такой процесс изображен на рис. 1-28. Сжатый газ проходит через дроссель Б и теплообменник В, в котором сообщается некоторое количество тепла О. При помощи поршней Л и Г поддерживаюг-ся постоянные давления р, и Р2. [c.57] Для реального газа как внутренняя энергия и, так и произведение pv изменяются, что в конечном итоге приводит к повышению или понижению температуры газа после дросселирования. [c.58] Для реального газа внутренняя энергия 2 всегда больше щ при одной и той же температуре. [c.58] В первом случае для всех реальных газов будет наблюдаться охлаждение газа. [c.58] Во втором случае подвод тепла должен возрасти, так как разность Р2 2 — Р положительна [см. уравнение (1-148)] и охлаждение газа будет более значительным. [c.58] Это наблюдается для гелия и водорода при температурах окружающего воздуха. [c.59] Для идеального газа правая часть уравнения (1-150) равна нулю, т. е. количество сообщаемого тепла Q = 0. [c.59] Это добавочное количество тепла отводится охлаждающей водой. [c.60] Из сравнения уравнений (1-154) и (1-158) видно, что добавочное количество тепла, отводимое при изотермическом сжатии, в точности равно подведенному теплу при дросселировании для сохранения одинаковой температуры в конце процесса. [c.60] Количество тепла Q = 2—h представляет собой холодопроизводительность реального газа, которую можно вычислить по константам Ван-дер-Ваальса. [c.60] Уравнение (1-159) представляет связь между эффектом Джоуля — Томсона и изотермическим эффектом дросселирования в дифференциальной форме. [c.61] Пример 14. Определить холодопроизводительность по уравнению Ван-дер-Ваальса при дросселировании воздуха с 200 ата до 1 ата. Начальная температура воздуха t 17 С (290 К). [c.61] При р= 1 kz m2 и I = 17° с удельный объем воздуха 2 = 0.850 m kz. [c.61] Вернуться к основной статье