Лекционный курс физические основы измерений и эталоны. Охлаждение при расширении газов. Эффект джоуля-томсона презентация

АДИАБАТИЧЕСКОЕ РАСШИРЕНИЕ С СОВЕРШЕНИЕМ МЕХАНИЧЕСКОЙ РАБОТЫ dQ = 0 dU = A

Слайд 1Лекционный курс «Физические основы измерений и эталоны»
Раздел
МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР
(ЭЛЕМЕНТЫ КРИОГЕННОЙ

ТЕХНИКИ)

Тема
ОХЛАЖДЕНИЕ ПРИ РАСШИРЕНИИ ГАЗОВ.
ЭФФЕКТ ДЖОУЛЯ-ТОМСОНА

Слайд 2АДИАБАТИЧЕСКОЕ РАСШИРЕНИЕ
С СОВЕРШЕНИЕМ
МЕХАНИЧЕСКОЙ РАБОТЫ
dQ = 0
dU = A


Слайд 3 Поршневой детандер
АДИАБАТИЧЕСКОЕ РАСШИРЕНИЕ
С СОВЕРШЕНИЕМ
МЕХАНИЧЕСКОЙ РАБОТЫ
1 — поршень; 2

— цилиндр; 3 — впускной клапан;
4 — выпускной клапан; 5 — кривошипно-шатунный механизм

Слайд 4АДИАБАТИЧЕСКОЕ РАСШИРЕНИЕ
С СОВЕРШЕНИЕМ
МЕХАНИЧЕСКОЙ РАБОТЫ
Турбодетандер
Пётр Леонидович
Капица
(1894 - 1984)



Слайд 5
ЭФФЕКТ ДЖОУЛЯ-ТОМСОНА
ΔU = А → U2 – U1 =

р1V1 - р2V2

U1 + р1V1 = U2 + р2V2 или Н1 = Н2

ИЗОЭНТАЛЬПИЧЕСКИЙ процесс

Для идеального газа dH=McpdT → dT = 0


Слайд 6ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МОЛЕКУЛ
В РЕАЛЬНЫХ ГАЗАХ
Уравнение
состояния
Ван-дер-Ваальса
(p + a/V2)(V – b)=RT


Слайд 7ЭФФЕКТ ДЖОУЛЯ-ТОМСОНА
В РЕАЛЬНЫХ ГАЗАХ
СО СЛАБО ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИМИ
МОЛЕКУЛАМИ БОЛЬШИХ РАЗМЕРОВ
Уравнение состояния: p(V

– b)=RT

pV =RT + p b → ΔU = р1V1- р2V2 = R(T1 – Т2) + b(р1 – р2)

Δ Т - мало → ΔU ≈ b(р1 – р2)

р1 > р2 → ΔU > 0

При расширении газ НАГРЕВАЕТСЯ

ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ эффект Джоуля - Томсона


Слайд 8ЭФФЕКТ ДЖОУЛЯ-ТОМСОНА
В РЕАЛЬНЫХ ГАЗАХ
С СИЛЬНО ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИМИ
МОЛЕКУЛАМИ МАЛЫХ РАЗМЕРОВ
Уравнение состояния: (p

+ a/V2)V=RT

pV =RT - а/V → ΔU = R(T1 – Т2) + а(1/V2 - 1/V1)

Δ Т - мало → ΔU ≈ а(1/V2 - 1/V1)

V1 < V2 → ΔU < 0

При расширении газ ОХЛАЖДАЕТСЯ

ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ эффект Джоуля - Томсона


Слайд 9ИНВЕРСИЯ ЭФФЕКТА ДЖОУЛЯ-ТОМСОНА
Максимальная
температура
инверсии
(Ти)max =2а/Rb
Положительный
эффект при
Т1 < (Ти)max
Н2

→ 202 К
N2 → 621 K
O2 → 764 K
СО2 → 1900 К

Температура инверсии
для водорода


Слайд 10СХЕМА ХОЛОДИЛЬНИКА НА ОСНОВЕ
ЭФФЕКТА ДЖОУЛЯ-ТОМСОНА
CFCl3 ;
CF2Cl2 ;
и т. п.



Раньше
АММИАК
NH3

ФРЕОНЫ :


Слайд 11ПРОМЫШЛЕННАЯ УСТАНОВКА
ДЛЯ СЖИЖЕНИЯ ГАЗОВ


Слайд 12Диагностика
подземных
тепловых
сетей


1,2,3
-
нарушения
изоляции






Слайд 13

Охлаждение
участка
газопровода
из-за
аварийной
утечки
газа






Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика