Kun paineistetusta kaasuputkesta poistetaan paine nopeasti (ts. Kaasun annetaan virrata nopeasti avoimen venttiilin läpi ilmakehään), termodynaaminen vaikutus saa kaasun jäähtymään. Tätä kutsutaan kuristusprosessiksi tai Joule-Thomsonin vaikutukseksi. Lämpöhäviö riippuu kaasun laajenemisesta suuresta paineesta alempaan paineeseen ja on luonteeltaan adiabaattinen (lämpöä ei vaihdeta).
Määritä putkistossa puristunut kaasu. Oletetaan esimerkiksi, että hiilidioksidikaasu on putkistossa paineella 294 paunaa neliötuumalta (psi) ja lämpötilassa 212 Fahrenheit-astetta. Näissä olosuhteissa Joule-Thomson-kerroin on 0,6375.
Järjestä lämpöhäviolaskenta uudelleen lopullisen lämpötilan eristämiseksi. Joule-Thomsonin yhtälö on μ = (T1 - T2) / (P1 - P2), jossa μ on Joule-Thomsonin kerroin, T1 on alkulämpötila, T2 on lopullinen lämpötila, P1 on aloituspaine ja P2 on lopullinen paine. Tuottojen uudelleenjärjestäminen -μ x (P1 - P2) + T1 = T2. Oletetaan, että lopullinen paine on 50 psi.
Laske järjestelmän lopullinen lämpötila ja lämpöhäviö. Tämä tehdään liittämällä arvot -0,6375 x (294-50) + 212 = T2, joka lasketaan olevan T2 = 56,45. Siksi lämpöhäviö paineistuksen aikana on 212 - 56,45 tai noin 155 astetta Fahrenheit-astetta.
Viitteet
- McMaster Carr: Kemian laskelmat
- "Perry's Chemical Engineer's Handbook"; Joule-Thomsonin vaikutus; Robert Perry; 1984
kirjailijasta
Brian Baer on kirjoittanut vuodesta 1982. Hänen työnsä on ilmestynyt verkkosivustoilla, kuten eHow, jossa hän on erikoistunut tekniikkaan, johtamiseen ja liiketoiminta-alueisiin. Baerilla on kemian tekniikan kandidaatti Arkansasin yliopistossa ja kauppatieteiden maisteri Alabaman yliopistossa Huntsvillessä.
Valokuvahyvitykset
Photos.com/Photos.com/Getty Images