Basınçlı bir gaz boru hattının basıncı hızla düşürüldüğünde (yani gazın açık bir vanadan hızla atmosfere akmasına izin verilir), bir termodinamik etki gazın soğumasına neden olur. Buna kısma işlemi veya Joule-Thomson etkisi denir. Isı kaybı, gazın yüksek basınçtan daha düşük basınca genişlemesinin bir fonksiyonudur ve adyabatiktir (ısı alışverişi olmaz).
Boru hattında sıkıştırılan gazı belirleyin. Örneğin, karbondioksit gazının bir boru hattında inç kare (psi) başına 294 pound basınçta ve 212 derece Fahrenheit sıcaklıkta olduğunu varsayalım. Bu koşullarda Joule-Thomson katsayısı 0,6375'tir.
Son sıcaklığı izole etmek için ısı kaybı hesaplamasını yeniden düzenleyin. Joule-Thomson denklemi μ = (T1 - T2) / (P1 - P2) şeklindedir, burada μ Joule-Thomson katsayısıdır, T1 ise başlangıç sıcaklığı, T2 son sıcaklık, P1 başlangıç basıncı ve P2 son sıcaklıktır. basınç. Yeniden düzenleme verimleri -μ x (P1 - P2) + T1 = T2. Son basıncın 50 psi olduğunu varsayın.
Sistemdeki son sıcaklığı ve ısı kaybını hesaplayın. Bu, T2 = 56.45 olarak hesaplanan -0.6375 x (294 - 50) + 212 = T2 değerlerini takarak yapılır. Bu nedenle, basınç düşürme sırasındaki ısı kaybı 212 - 56.45 veya yaklaşık 155 Fahrenhayt derecedir.
Referanslar
- McMaster Carr: Kimya Hesaplamaları
- “Perry'nin Kimya Mühendisinin El Kitabı”; Joule-Thomson Etkisi; Robert Perry; 1984
yazar hakkında
Brian Baer 1982'den beri yazıyor. Çalışmaları, teknoloji, yönetim ve iş konularında uzmanlaştığı eHow gibi Web sitelerinde yayınlandı. Baer, Arkansas Üniversitesi'nden kimya mühendisliği alanında lisans derecesine ve Alabama Üniversitesi, Huntsville'den İşletme Yüksek Lisansına sahiptir.
Fotoğrafa katkı verenler
Photos.com/Photos.com/Getty Images