Wyk5_term.pdf

(400 KB) Pobierz
Prezentacja programu PowerPoint
Wykład 5
4.5 Efekt Joule’a Thomsona
Rozpatrzmy następujący proces rozprężania się gazu.
Rozprężanie gazu następuje w warunkach izolacji termicznej ,
(dQ=0) od stanu początkowego p i ,V i ,T i, , do stanu końcowego p f ,
V f , T f . Przyjmuje się, że p f < p i ..
I. Stan początkowy
Izolacja termiczna
Porowata przegroda
i
V f ,
T f
f
p i
V i , T i
p f
19 marca 2003
Reinhard Kulessa
1
73964066.026.png 73964066.027.png 73964066.028.png 73964066.029.png 73964066.001.png 73964066.002.png 73964066.003.png 73964066.004.png 73964066.005.png
II. Stan końcowy
Izolacja termiczna
Porowata przegroda
i
V f ,
T f
f
p i
V i , T i
p f
Przegroda zapewnia, że praca wykonana na molekułach gazu nie
nadaje im zbyt dużego przyśpieszenia.
19 marca 2003
Reinhard Kulessa
2
73964066.006.png 73964066.007.png 73964066.008.png 73964066.009.png 73964066.010.png 73964066.011.png 73964066.012.png 73964066.013.png 73964066.014.png
Konieczne przemieszczenie środka ciężkości gazu odbywa się
praktycznie bez nadania cząstkom przyśpieszenia. Zakładamy
również, że pomiędzy stanem początkowym a końcowym nie
ma różnicy energii potencjalnej.
Dla takich warunków, zakładając stały strumień przepływu
równanie (4.8) sprowadza się do prostej postaci:
h
i
=
h
f
Chociaż entalpie w miejscu przekrojów i i f są dla odpowiednich
warunków takie same, mogą one znacznie różnić się podczas
przepływu przez porowatą przegrodę. Będzie to zależało od
wielkości otworów w przegrodzie i tarcia.
Jeśli dla gazu rzeczywistego wykreślilibyśmy zależność temperatury
od ciśnienia, to otrzymamy następujący wykres.
19 marca 2003
Reinhard Kulessa
3
73964066.015.png 73964066.016.png 73964066.017.png
T
h = U + pV =const
izentalpie
p
Obwiednia maksimów krzywych izentalpowych daje nam
pewien obszar otoczony krzywą inwersji.
Nachylenie izentalpy definiuje nam współczynnik Joule’a –
Thomsona.
19 marca 2003
Reinhard Kulessa
4
73964066.018.png 73964066.019.png 73964066.020.png 73964066.021.png 73964066.022.png
µ
=
∂
T
(4.10)
J
∂
p
h
Dla gazu idealnego linie stałej entalpii byłyby równocześnie
izotermami. Czyli dla gazu idealnego
µ
J =0.
J możemy zmierzyć doświadczalnie, a następnie
wyliczyć interesujące nas wielkości termodynamiczne.
Jeśli założymy, że entalpia może być funkcją ciśnienie i
temperatury, to możemy napisać:
µ
dh
=
∂
h
dp
+
∂
h
dT
(4.11)
∂
p
∂
T
T
p
19 marca 2003
Reinhard Kulessa
5
Ważność zjawiska Joule’a – Thomsona polega na tym, że
współczynnik
73964066.023.png 73964066.024.png 73964066.025.png

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin