节流膨胀:较高压力下的流体(气或液)经多孔塞(或节流阀)向较低压力方向绝热膨胀过程。
根据热力学原理,在焦耳-汤姆逊实验中系统对环境做功-W=p2V2-p1V1,V1及V2分别为始态和终态的体积。Q=0,故ΔU=-(p2V2-plV1);U2+p2V2=U1+p1V1;即H2=H1。
所以焦耳-汤姆孙实验(简称焦汤实验)的热力学实质是焓不改变,或者说它是一个等焓过程。
扩展资料:
根据热力学第一定律,可证明这是等焓过程,在这个过程中气体体积增大,压强降低,因而温度降低。所以绝热膨胀经常用于降低气体的温度,起到冷冻的效应。
绝热膨胀过程中,气体的体积V增大,压强p降低,等熵过程的温度随压强的变化而变化。过程可用等熵效应系数来衡量。又由于系统不和外界交换热量,即dQ=0,故由热力学第一定律,气体的温度必然降低。
从能量转化的角度看,气体在绝热膨胀过程中减少其内能而对外做功,膨胀后气体分子间的平均距离增大,吸力的影响减弱而使分子间的互作用能量有所增加。内能既减少,相互作用能量又增加,分子的平均动能必减少,因而气体的温度下降,起到冷冻的效果。
参考资料来源:百度百科--节流膨胀过程
2024-07-24 广告
节流膨胀是较高压力下的流体(气或液)经多孔塞(或节流阀)向较低压力方向绝热膨胀过程。
节流膨胀是绝热、恒焓过程,对任何气体都适用。根据热力学原理,在焦耳-汤姆逊实验中系统对环境做功-W=p2V2-p1V1,V1及V2分别为始态和终态的体积。Q=0,故ΔU=-(p2V2-plV1);U2+p2V2=U1+p1V1;即H2=H1。
恒熵恒压可逆过程,且没有非体积功。根据dH = TdS + Vdp,dH = 0。同时H = U+ pV = U + nRT,理想气体的U和nRT都只是温度的函数,所以H也只和温度有关。
所以焦耳-汤姆孙实验(简称焦汤实验)的热力学实质是焓不改变,或者说它是一个等焓过程。
扩展资料
焓(enthanlpy)是某一状态下气体内能和流动功之和(H=U+PV),可以通过焓的这一定义,推导出气体在节流阀前的内能与流动公之之和等于节流阀后的内能与流动功之和,即前后焓值不变,节流是一个“恒焓”的过程。
由于理想气体的焓值只是温度的函数,所以理想气体的节流前后温度是不变的,对理想气体的节流研究没有意义。
而实际气体的焓值是温度和压力的函数,那么实际气体节流与理想气体节流不同,实际气体节流后温度会发生变化:升温、降温、温度不变。通常把低温液化气体节流后温度发生变化的这一现象,称之为“焦耳-汤姆逊效应”。
参考资料来源:百度百科-节流膨胀过程
2018-02-02
根据热力学原理,在焦耳-汤姆逊实验中系统对环境做功-W=p2V2-p1V1,V1及V2分别为始态和终态的体积。Q=0,故ΔU=-(p2V2-plV1);U2+p2V2=U1+p1V1;即H2=H1。所以焦耳-汤姆孙实验(简称焦汤实验)的热力学实质是焓不改变,或者说它是一个等焓过程。
所以你是先证等焓,再证ΔT=0,再证ΔU=0?
节流膨胀过程中可视作绝热不可逆过程,理想气体的前提条件使功W为0,绝热Q等于0,因此热力学能改变量为0。