ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
Эффект Джоуля-ТомсонаЗависимость внутренней энергии идеального газа от температуры и объёма даёт возможность получения низких температур за счёт расширения газа. Особый интерес представляет процесс, предложенный Джоулем и осуществлённый позднее Томсоном (Кельвином). В трубе с теплоизолированными стенками, разделённой на две части пористой перегородкой А, могут перемещаться два поршня. В начале эксперимента 1 моль некоторого реального газа занимает объём V 1 между левым поршнем и перегородкой при температуре Т 1 и давлении р 1. Правый поршень занимает положение вплотную к перегородке и находится под давлением р 2 (рис.1.7). В процессе эксперимента левый поршень под давлением р 1 медленно продавливает газ через перегородку. При этом правый поршень перемещается под давлением р 2. В результате этих действий весь газ оказывается справа от перегородки, занимая объём V 2 при температуре Т 2 и давлении р 2 (рис.1.8). Определим соотношение между температурами Т 1 и Т 2. В соответствии с первым началом термодинамики при адиабатном процессе продавливания газа, или, как говорят, в процессе дросселирования газа, изменение внутренней энергии равно . (1.74) Пусть объём V 2 настолько велик, что газ после дросселирования можно считать идеальным. Тогда: , учитывая, что , получим . (1.75) Теперь рассмотрим несколько случаев: 1. Пусть в объёме V 1 тоже находится идеальный газ, т.е. a = b = 0. Это значит, что Т 1 = Т 2 и эффект Джоуля-Томпсона не наблюдается. 2. Пусть между молекулами в реальном газе преобладают силы отталкивания, т.е. силы притяжения стремятся к нулю (a = 0). В этом случае 3. Пусть между молекулами в реальном газе преобладают силы притяжения, т.е. силы отталкивания стремятся к нулю (b = 0). Тогда Т 2 < Т 1, также наблюдается эффект Джоуля-Томпсона. В данном случае газ охлаждается. Объяснение такого эффекта аналогично: охлаждение является следствием того, что для расширения газу необходимо совершить работу против сил притяжения между молекулами. При этом их кинетическая энергия должна уменьшиться. Третий случай выполняется для многих газов и применяется в технике (для получения низких температур).
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|