20.19
Эффект Джоуля-Томсона показывает, что в адиабатической системе, если газ, находящийся под высоким давлением, вынужден проходить через пористую пробку в область низкого давления, он расширяется и занимает больший объем, изменяя свою температуру и, как следствие, внутреннюю энергию.
В этом адиабатическом процессе изменение внутренней энергии газа должно быть равно работе, произведенной газом, за вычетом работы, выполняемой газом. Перестановка членов показывает, что энтальпия сохраняется.
Изменение температуры с давлением при постоянной энтальпии определяется как коэффициент Джоуля-Томсона. Используя теорему о взаимности и подставляя соотношение теплоемкости, коэффициент Джоуля — Томсона выражается в терминах частной производной энтальпии с давлением.
Выражение частной производной в терминах энтропии и использование соотношения Максвелла дает коэффициент Джоуля-Томсона как функцию температуры.
Положительное значение коэффициента указывает на охлаждение, а отрицательное — на нагрев газа при расширении.
Для идеального газа коэффициент Джоуля-Томсона равен нулю, так как его температура остается неизменной при переходе в область низкого давления.
Эффект Джоуля-Томсона, также известный как эффект Джоуля-Кельвина, описывает изменение температуры жидкости при пропускании её через клапан или порист…
© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.