Når en trykrørledning hurtigt er under tryk (dvs. gassen får lov til at strømme hurtigt gennem en åben ventil til atmosfære), får en termodynamisk effekt gassen til at afkøle. Dette kaldes en nedbrydningsproces eller Joule-Thomson-effekten. Varmetabet er en funktion af udvidelsen af gassen fra et højt tryk til et lavere tryk og er adiabatisk (der udveksles ingen varme).
Bestem den gas, der komprimeres i rørledningen. Antag for eksempel, at kuldioxidgas er i en rørledning ved et tryk på 294 pounds per kvadrattomme (psi) og en temperatur på 212 grader Fahrenheit. Under disse betingelser er Joule-Thomson-koefficienten 0,6375.
Omarranger varmetabberegningen for at isolere den endelige temperatur. Joule-Thomson-ligningen er μ = (T1 - T2) / (P1 - P2) hvor μ er Joule-Thomson-koefficienten, T1 er den indledende temperatur, T2 er den endelige temperatur, P1 er det indledende tryk, og P2 er den endelige tryk. Omarrangering af udbytter -μ x (P1 - P2) + T1 = T2. Antag, at det endelige tryk er 50 psi.
Beregn den endelige temperatur og varmetabet i systemet. Dette gøres ved at tilslutte værdierne som -0.6375 x (294 - 50) + 212 = T2, der beregnes til at være T2 = 56,45. Derfor er varmetabet under trykaflastning 212 - 56,45 eller cirka 155 grader Fahrenheit.
Referencer
- McMaster Carr: Kemiberegninger
- "Perrys kemiske ingeniørhåndbog"; Joule-Thomson-effekt; Robert Perry; 1984
Om forfatteren
Brian Baer har skrevet siden 1982. Hans arbejde har vist sig på websteder som eHow, hvor han har specialiseret sig i teknologi, ledelse og forretningsemner. Baer har en Bachelor of Science i kemiteknik fra University of Arkansas og en Master of Business Administration fra University of Alabama, Huntsville.
Fotokreditter
Photos.com/Photos.com/Getty Images