基本:
* シリンダーガス: シリンダーには通常、高圧下のガスが含まれています。この圧力は、ガス分子内に保存されているポテンシャルエネルギーの一種です。
* 拡張: ガスがシリンダーから放出されると、より低い圧力環境に拡大します。この膨張により、ガス分子が広がり、密度が低下します。
冷却効果:
1。内部エネルギー: ガス分子には、運動エネルギー(運動)とポテンシャルエネルギー(相互作用)を含む内部エネルギーがあります。
2。拡張作業: 膨張中、ガス分子は周囲の大気に対して働きます。この作業には、ガスの内部エネルギーから引き出されるエネルギーが必要です。
3。温度低下: ガスが仕事をするために内部エネルギーを失うと、分子の平均運動エネルギーが減少します。この運動エネルギーの減少は、温度の低下として現れ、金属を冷たくします。
キーポイント:
* Joule-Thomson係数: 膨張中の冷却の程度は、特定のガスとその初期温度と圧力に依存します。この関係は、Joule-Thomson係数によって説明されています。
* 反転温度: 拡張時にすべてのガスが冷めるわけではありません。各ガスに反転温度があり、その上に膨張は実際に加熱につながります。
* 実際のアプリケーション: この効果は、冷却剤の制御された拡張を使用して冷却を作成するために使用される、冷蔵や空調など、さまざまな用途で使用されます。
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