जब एक दबावयुक्त गैस पाइपलाइन को तेजी से अवसादित किया जाता है (यानी, गैस को एक खुले वाल्व के माध्यम से वायुमंडल में तेजी से प्रवाहित करने की अनुमति दी जाती है), एक थर्मोडायनामिक प्रभाव के कारण गैस ठंडी हो जाती है। इसे थ्रॉटलिंग प्रक्रिया या जूल-थॉमसन प्रभाव कहा जाता है। उष्मा का ह्रास गैस के उच्च दाब से निम्न दाब तक फैलने का फलन है और प्रकृति में रूद्धोष्म है (कोई ऊष्मा विनिमय नहीं होता है)।
पाइपलाइन में संपीड़ित गैस का निर्धारण करें। उदाहरण के लिए, मान लें कि कार्बन डाइऑक्साइड गैस 294 पाउंड प्रति वर्ग इंच (साई) के दबाव और 212 डिग्री फ़ारेनहाइट के तापमान पर पाइपलाइन में है। इन स्थितियों में, जूल-थॉमसन गुणांक 0.6375 है।
अंतिम तापमान को अलग करने के लिए गर्मी के नुकसान की गणना को पुनर्व्यवस्थित करें। जूल-थॉमसन समीकरण μ = (T1 - T2) / (P1 - P2) है, जहां μ जूल-थॉमसन गुणांक है, T1 है प्रारंभिक तापमान, T2 अंतिम तापमान है, P1 प्रारंभिक दबाव है और P2 अंतिम है दबाव। पैदावार पुनर्व्यवस्थित करना -μ x (P1 - P2) + T1 = T2। मान लें कि अंतिम दबाव 50 साई है।
सिस्टम में अंतिम तापमान और गर्मी के नुकसान की गणना करें। यह मानों को -0.6375 x (294 - 50) + 212 = T2 के रूप में प्लग करके किया जाता है, जो T2 = 56.45 की गणना करता है। इसलिए, डिप्रेसुराइजेशन के दौरान गर्मी का नुकसान 212 - 56.45 या लगभग 155 डिग्री फ़ारेनहाइट होता है।
संदर्भ
- मैकमास्टर कैर: रसायन विज्ञान गणना
- "पेरी के केमिकल इंजीनियर की हैंडबुक"; जूल-थॉमसन प्रभाव; रॉबर्ट पेरी; 1984
लेखक के बारे में
ब्रायन बेयर 1982 से लिख रहे हैं। उनका काम eHow जैसी वेब साइटों पर दिखाई दिया है, जहां वे प्रौद्योगिकी, प्रबंधन और व्यावसायिक विषयों में माहिर हैं। बेयर के पास अरकंसास विश्वविद्यालय से केमिकल इंजीनियरिंग में बैचलर ऑफ साइंस और अलबामा विश्वविद्यालय, हंट्सविले से मास्टर ऑफ बिजनेस एडमिनिस्ट्रेशन है।
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