Процесс Джоуля

Эта величина не всегда положительна, она может принимать и отрицательные значения (см. гл. 2, задача 44). Температура падает до тех пор, пока Та — 1 > 0. В случае адиабатического квазистатического расширения в этом неравенстве отсутствует член —1. Рассмотрим достаточно малое падение давления, —Ар > 0. Разница между понижением температуры —(AT)s > О при адиабатическом процессе и —(АГ)н > О при процессе Джоуля — Томсона равна [c.180]

Процесс Джоуля ( расширение в пустоту ) [c.84]

Каким бы образом ни осуществлялся процесс Джоуля (посредством открывания крана или удаления штифтиков, удерживающих поршень), он очень быстротечен, так как ничто не препятствует расширению системы части системы приходят в движение с большими скоростями, и при этом нарушается однородность системы или ее частей, температура и давление становятся в различных точках различными. Однако за небольшое время однородность и равновесие восстанавливаются. [c.84]

Мы можем за объем системы принять объем между левой крышкой и поршнем. Тогда внешнее давление (т. е. давление на поршень справа) равно нулю, и при изменении объема внешняя работа также равна нулю. Можно за объем системы принять объем цилиндра между двумя крышками в этом случае внешнее давление — не нуль, а внешняя работа снова равна нулю ввиду неизменности объема. Таким образом, отнеся индексы 1 и 2 соответственно к равновесным состояниям системы до и после процесса Джоуля, имеем [c.85]

Если процесс происходит в произвольной системе, то экспериментами установлено, что ф при этом обычно 4 < U, но известны и случаи, когда > ti. Однако, определяя разность 2— ti в случаях, когда процесс Джоуля осуществляется в газах, удалось установить, что разность тем ближе к нулю, чем ближе газ к идеальному. Это дает право утверждать, что в случае идеального газа 2 = tu т. е. процесс Джоуля не изменяет температуры любого идеального газа постоянного состава. Таким образом [c.85]

Предположим, что колонна работает при температуре окружающей среды, и будем пренебрегать охлаждением, вызванным испарением воды. Допустим, далее, что выделяющееся тепло отводится через стенки сосуда. Итак, условия функционирования — адиабатические, и вся система эквивалентно пористому поршню в процессе Джоуля — Томсона или растрескавшемуся клапану . Энтальпии газа на входе в аппарат и выходе из него одинаковы, поскольку не происходит диссипации энергии в окружающую среду. [c.664]

Значение к. п. д. всего процесса ожижения можно вычислить следующим образом. Процесс Джоуля — Томсона (/ g) характеризуется равенством [c.141]

Показать, что следующие процессы являются необратимыми а) свободное адиабатическое расширение газа от объема V до V йУ йУ >0) и б) процесс Джоуля — Томсона, т. е. адиабатическое расширение газа из состояния с давлением р до р + ф р < 0). [c.171]

Как было показано в гл. 2, задача 24, понижение температуры в процессе Джоуля — Томсона описывается выражением [c.180]

З аТм е ч а н и е. Как видно из приведенного решения, для охлаждения (например, ожижения) газа выгоднее применять квазистатическое адиабатическое расширение, чем процесс Джоуля — Томсона, по двум причинам во-первых, так можно охлаж- [c.180]

При сжижении газов руководствуются следующими положениями 1) температура газа должна быть ниже критической 2) давление должно быть достаточно велико, чтобы вызвать сжижение, причем чем ниже температура, тем меньше необходимое для сжижения давление 3) входящий газ охлаждается в теплообменнике выходящим газом, который охлажден расширением 4) газ охлаждается при совершении внешней механической работы в машине или при расширении в процессе Джоуля—Томсона, где работа затрачивается на преодоление притяжения между молекулами. Преимущественно используется последний процесс, так как расширением газа в машине трудно управлять из-за низких температур. [c.60]

Заменим непроницаемую диафграгму полупроницаемой, не пропускающей газа В. Тогда газ А начнет проникать в правую часть сосуда и согласно [5-М ] займет ее так, как будто эта часть была пустой. Таким образом, при полупроницаемой диафрагме газ А совершает как бы процесс Джоуля, и по установлении равновесия плотность в обеих частях сосуда должна быть одинаковой, как это следует из [5-М ]. Если же не заменять непроницаемую диафрагму полупроницаемой, а просто удалить ее, то процесс Джоуля совершают и газ А и газ В. По установлении равновесия во всем сосуде будет начальная температура г . Тогда по (5,8,1) внутренняя энергия системы двух отдельных газов Л и В будет равна внутренней энергии их смеси. [c.88]

По закону Бойля и нулевому эффекту Джоуля — Томсона. Эффект Джоуля — Томсона будет более подробно pa мaтpивatь я в гл. VII для настоящей цели достаточно сказать, что он заключается в изменении температуры, происходящем от расширения газа от одного постоянного давления до другого, тоже постоянного давления, при условии отсутствия иной внешней работы, кроме работы поддержания постоянного давления, и при условии рассеивания всех временных энергетических эффектов, обусловленных скоростными факторами. Расширение этого типа называется процессом Джоуля—Томсона, по имени двух физиков, впервые применивших его при изучении газов. Как будет показано ниже, во время этого процесса функция Н остается постоянной Следовательно, изменение температуры с давлением определяется в этом случае коэфициентом Нулевой эффект Джоуля — Томсона означает, что [c.210]

Так как для всякого газа (сУ дТ)р>0, то, следовательно, при адиабапюм обратимом расширении дТ/д >5>0, т. е. газ все1да охлаждается (ёГ<0, 1ак как д/ <0) независимо от вида его уравнения состояния. В этом состоит принципиальное преимущество использования обратимого адиабатного расширения газов для их охлаждения и сжижения по сравнению с процессом Джоуля—Томсона. [c.187]

В микроминиатюрном рефрижераторе для охлаждения используется процесс Джоуля — Томсона. Газообразный азот под давлением 120 атм проходит по каналу с сечением 20 X 50 мкм , в котором охлаждается обратным потоком низкого давления, текущим по каналу большего сечения, а на конце дросселируется через тонкий капилляр 7 X 50 мкм . После дросселя достигается температура 88 К. При 100 К хладопроизводитель-ность устройства 25 мВт, расход газа 2,5 мг/с. Запуск от комнатной температуры занимает всего 30 с. Микроминиатюрный рефрижератор столь мал (рис. 15), что позволяет охлаждать образцы прямо на приборном столике микроскопа. Он может быть встроен даже в стандартный корпус для микросхемы. Очевидным ьнейшим развитием этого направления будет комбинация из нескольких подобных ступеней, что позволит достигнуть температур, необходимых для работы тонкопленочных сквидов. Для охлаждения биомагнито метра разрабатывается четырехступенчатый микрорефрижератор такого типа. В нем используется фреон, азот, водород и гелий. В работе [331] сообщалось о получении температуры 50 К на уровне водородной ступени. Подключение гелиевой ступени обещает понижение температуры до 10 К. [c.60]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология