Når en trykkgassrørledning blir raskt trykkløs (dvs. at gassen får strømme raskt gjennom en åpen ventil til atmosfære), får en termodynamisk effekt gassen til å avkjøles. Dette kalles en strupeprosess eller Joule-Thomson-effekten. Varmetapet er en funksjon av utvidelsen av gassen fra høyt trykk til lavere trykk og er adiabatisk i naturen (ingen varme byttes ut).
Bestem gassen som komprimeres i rørledningen. Anta for eksempel at karbondioksydgass er i en rørledning med et trykk på 294 pund per kvadrattomme (psi) og en temperatur på 212 grader Fahrenheit. Under disse forholdene er Joule-Thomson-koeffisienten 0,6375.
Omorganiser varmetapskalkylen for å isolere den endelige temperaturen. Joule-Thomson-ligningen er μ = (T1 - T2) / (P1 - P2) hvor μ er Joule-Thomson-koeffisienten, T1 er utgangstemperaturen, T2 er den endelige temperaturen, P1 er utgangstrykket og P2 er den endelige press. Omorganisere utbytter -μ x (P1 - P2) + T1 = T2. Anta at sluttrykket er 50 psi.
Beregn den endelige temperaturen og varmetapet i systemet. Dette gjøres ved å koble inn verdiene som -0,6375 x (294 - 50) + 212 = T2 som beregner å være T2 = 56,45. Derfor er varmetapet under trykkavlastning 212 - 56,45 eller omtrent 155 grader Fahrenheit.
Referanser
- McMaster Carr: Kjemiberegninger
- "Perrys Chemical Engineer's Handbook"; Joule-Thomson-effekten; Robert Perry; 1984
om forfatteren
Brian Baer har skrevet siden 1982. Arbeidet hans har dukket opp på nettsteder som eHow, hvor han spesialiserer seg på teknologi, ledelse og forretningsemner. Baer har en Bachelor of Science i kjemiteknikk fra University of Arkansas og en Master of Business Administration fra University of Alabama, Huntsville.
Fotokreditter
Photos.com/Photos.com/Getty Images