>> 自然の科学 >  >> 物理

なぜ水素とヘリウムがジュールトムソン効果を満たさないのですか?

水素とヘリウムは、室温でジュール・トムソン効果を満たしていません 。これは、それらが「逆」ガスと見なされるためです この温度範囲で。ここに理由があります:

Joule-Thomson効果:

* Joule-Thomson効果は、実際のガスが adiabaticスロットリングプロセスを受けるときの温度の変化を説明しています

*これは、周囲と熱を交換することなく、ガスが多孔質プラグまたはバルブを拡大することを意味します。

*ほとんどのガスの場合、冷却 拡張作業により内部エネルギーが減少すると、スロットリング中に発生します。

反転温度:

*すべてのガスには反転温度があります 、その上にスロットリングが加熱を引き起こします 冷却する代わりに。

*これは、分子間力とガスの内部エネルギーの相互作用によるものです。

*温度 反転温度、引力が支配的であり、膨張が冷却を引き起こします。

*温度で 反転温度、反発力が支配し、膨張が加熱を引き起こします。

水素とヘリウム:

* 水素とヘリウムの反転温度は非常に低い (それぞれ約-80 Kと-238 K)。

*これは、室温(約298 k)では、反転温度を大きく上回っていることを意味します。

*したがって、室温でスロットされた場合、水素とヘリウムの経験暖房 冷却する代わりに。

なぜ「反転」ガスと呼ばれるのですか?

*「反転」という用語は、ジュール・トムソン効果における彼らの挙動が室温で他のほとんどのガスと比較して逆転しているという事実を指します。

*彼らは、反転温度を下回る非常に低い温度でのみ冷却効果を示します。

実際的な意味:

*これは、なぜ水素とヘリウムが従来の冷蔵サイクルで使用されないのかを説明しています。

*これらのガスで冷却するために、液体窒素前クーラーを使用するなどの特別な方法 ガスを反転温度以下にするには、必要です。

要約すると、水素とヘリウムは、「反転」ガスであるため、室温でジュールトムソン効果を満たしていません。反転温度は室温をはるかに下回っています。これは、予想される冷却の代わりに、通常の状態でスロットするときに加熱されます。

  1. 力を見つけるために使用されるフォーミュラは?
  2. ビームはいつ均一な長さであると言われていますか?
  3. 自由落下のオブジェクトが建物から落とされ、速度0 msを開始すると、2秒後に落ちた後の速度は何ですか?
  4. 20のニュートンフォースは、南東のオブジェクトを移動します。
  5. 自然が働くための特定の力の力は何ですか?
  6. 媒体を通過する電子のペアリングをどのように呼びますか?