Joule – Thomson in termodinamica

Cã tot am terminat sesiunea, m-am gandit cã ar fi placut sã las un review de la ultimul examen! Deci sã-i dãm drumul la citit!

In fizica sunt cunoscute multe experimente care confirma valabilitatea legii conservarii energiei pentru sistemele termidinamice supuse la contacte termice si mecanice. Unul dintre experimentele care au condus la enuntarea principiului intai al termodinamicii a fost cel efectuat de J.P.Joule impreuna cu William Tomson.

La destinderea în vid (fãrã efectuare de lucru mecanic exterior) energia internã U a gazului ideal (perfect) si deci temperatura lui rãmâne neschimbatã. În practicã, însã, gazele reale se comportã diferit, adicã la o destindere aiabaticã în vid (fãrã lucru mecanic exterior) gazul se rãceste iar la o comprimare, fãrã lucru mecanic exterior, gazul se încãlzeste (exemplu cazul umflãrii cauciucului unui automobil de la un rezervor de presiune. La umflarea cu o pompã de mânã încãlzirea se datoreazã, în parte, comprimãrii adiabatice cu lucru mecanic.

fisicaapl1Acest fenomen a fost studiat în laborator de cãtre Joule si Thomson cu ajutorul dispozitivului din figura alãturatã. În acest dispozitiv gazul a fost lãsat sã se destindã de la presiunea constantã p1 la presiunea constantã p2, scurgându-se laminar printr-un perete poros. Pentru mentinerea constantã a presiunilor se deplaseazã cele douã pistoane în mod corespunzãtor: pistonul 1 se apropie iar pistonul 2 se îndepãrteazã de peretele poros. Rolul peretelui poros (un simplu tampon de vatã) este numai acela de a asigura o curgere laminarã fãrã turbulente. Cele douã termometre indicã temperaturile în cele douã compartimente. Cilindrii sunt confectionati dintr-un material termoizolant, pentru ca procesul sã fie adiabatic.

O mãsurã a efectului Joule-Thomson este coeficientul diferential numit coeficient J-Th. Cu exceptia hidrogenului si a heliului la temperatura obisnuitã, pentru toate gazele d>0 adicã gazele reale îsi cresc temperatura cu cresterea presiunii. Explicatia este datã de faptul cã la densitãti mai mari ale gazelor distantele între molecule sunt mai mici si încep sã aparã fortele de respingere între molecule (vezi diagrama fortei de interactie si a energiei potentiale dintre douã molecule), si prin destinderea gazului aceste forte contribuie la cresterea energiei cinetice a moleculelor, adicã a temperaturii gazului. Dacã se efectueazã experimentul Joule-Thomson la diferite temperaturi se constatã cã, la temperaturi suficient de scãzute chiar si H2 si He au parti pozitive iar la temperaturi mai ridicate si pentru alte gaze decât He si H2 aceleasi parti devin negative. Existã, deci, o anumitã temperaturã de inversiune care interfereaza in procese!

Sursa: bp-soroca

Anunțuri

About DanTalmaciu

Ma identific ca inginer cu acte in regula si un pasionat de frumos, nou si vechi. Ma inclin in fata istoriei, iubesc masinile clasice, imi ocup timpul studiind energiile regenerabile si apreciez implicarea activa.

Posted on Februarie 1, 2015, in TermoSET and tagged , , , , . Bookmark the permalink. Lasă un comentariu.

Comenteaza

Completează mai jos detaliile tale sau dă clic pe un icon pentru a te autentifica:

Logo WordPress.com

Comentezi folosind contul tău WordPress.com. Dezautentificare / Schimbă )

Poză Twitter

Comentezi folosind contul tău Twitter. Dezautentificare / Schimbă )

Fotografie Facebook

Comentezi folosind contul tău Facebook. Dezautentificare / Schimbă )

Fotografie Google+

Comentezi folosind contul tău Google+. Dezautentificare / Schimbă )

Conectare la %s

%d blogeri au apreciat asta: