焦耳汤姆逊效应,焦耳汤姆逊系数

通过 | 2019年3月18日

焦耳汤姆逊效应

在讨论这个话题之前我们首先要知道焦耳-汤姆逊效应,焦耳-汤普森效应,焦耳-汤姆逊膨胀,焦耳-开尔文膨胀是一个东西的不同名称。

要了解焦耳汤姆逊效应,首先要了解节流过程。

节流过程:节流是一种不可逆绝热过程过程气体通过阀门排出的。这是一个等焓(等焓)过程。

在对气体进行节流后,气体要么变冷要么变热,这就是众所周知的焦耳-汤姆逊效应。

知道为什么温度有两种可能(上升或下降)是很有趣的。这是由两个因素造成的。

  1. 在节流过程中由于摩擦(由阀门提供)所产生的压力能量流体转换成分子间的能量。这导致了温度的上升。
  2. 在节流过程中,流体消耗,导致温度下降。

因此,节流后流体温度的上升或下降,取决于主要因素(从以上两个)。

如果因素(1)占主导地位,则节流的总体影响将是流体的加热。

如果因子(2)占主导地位,则节流的总体效果将是流体冷却。

现在我们可以进一步讨论焦耳-汤姆逊效应和焦耳-汤姆逊系数。

让我们想象一个节流过程。

焦耳汤姆逊效应

地点:

病人:压力

T:温度

h:焓

对于节流过程,我们知道

P1> P1

现在可以在T-P图中画出上述节流过程。

焦耳汤姆逊系数

地点:

T马克斯:最大逆温

T最小值:最低逆温

μJ:焦耳汤姆逊系数

上图显示了不同的等焓(节流)曲线。每条曲线都有自己的最大值。

通过观察上述等焓曲线,我们可以很容易地说,节流只会导致冷却时,曲线的斜率是正的。

如果流体(用于节流)的初始温度高于最大逆温,那么我们就永远无法冷却。

为了获得最大的冷却,流体的初始状态应该位于反转曲线。

这些等焓曲线的极大点轨迹称为反演曲线。

焦耳汤姆逊系数

等焓(节流)T- P曲线的斜率称为焦耳汤姆逊系数。

我们应该知道焦耳汤姆逊系数,焦耳汤普森系数,焦耳开尔文系数是同一个东西的不同名称。

焦耳汤姆逊系数表示为μJ

μJ=(∂/∂T P)h

对理想气体

μJ=(∂/∂T P)h= 0

这意味着我们永远不能通过节流来加热或冷却理想气体。

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