Când o conductă de gaz sub presiune este rapid depresurizată (adică, gazul este lăsat să curgă rapid printr-o supapă deschisă către atmosferă), un efect termodinamic determină răcirea gazului. Aceasta se numește un proces de strangulare sau efectul Joule-Thomson. Pierderea de căldură este o funcție a expansiunii gazului de la o presiune ridicată la o presiune mai mică și este de natură adiabatică (nu se schimbă căldură).
Determinați gazul care este comprimat în conductă. De exemplu, să presupunem că dioxidul de carbon gazos se află într-o conductă la o presiune de 294 lire pe inch pătrat (psi) și o temperatură de 212 grade Fahrenheit. În aceste condiții, coeficientul Joule-Thomson este de 0,6375.
Rearanjați calculul pierderii de căldură pentru a izola temperatura finală. Ecuația Joule-Thomson este μ = (T1 - T2) / (P1 - P2) unde μ este coeficientul Joule-Thomson, T1 este temperatura inițială, T2 este temperatura finală, P1 este presiunea inițială și P2 este ultima presiune. Rearanjarea randamentelor -μ x (P1 - P2) + T1 = T2. Presupunem că presiunea finală este de 50 psi.
Calculați temperatura finală și pierderile de căldură din sistem. Acest lucru se face prin conectarea valorilor ca -0,6375 x (294 - 50) + 212 = T2, care se calculează a fi T2 = 56,45. Prin urmare, pierderea de căldură în timpul depresurizării este de 212 - 56,45 sau aproximativ 155 grade Fahrenheit.
Referințe
- McMaster Carr: Calcule chimice
- „Perry’s Chemical Engineer’s Handbook”; Efect Joule-Thomson; Robert Perry; 1984
Despre autor
Brian Baer scrie din 1982. Munca sa a apărut pe site-uri web, cum ar fi eHow, unde este specializat în tehnologie, management și subiecte de afaceri. Baer are o licență în inginerie chimică de la Universitatea din Arkansas și un master în administrarea afacerilor de la Universitatea din Alabama, Huntsville.
Credite foto
Photos.com/Photos.com/Getty Images