Tehnička termodinamika - Kemijsko-tehnološki fakultet

_____________________________________________Prvi glavni zakon termodinamike
⎛ ∂u ⎞
Koeficijent ⎜ ⎟⎠
⎝ ∂v
T
Temperatura
za razne plinove, J dm −3 dani su u tablici.
Plin
°C H 2 O 2 CO 2
20 −0.4 +5.4 +27.6
100 −0.4 +2.9 +18.0
Vidimo da kisik i ugljični dioksid kod rastezanja uzimaju toplinu iz kupelji, dok
je vodik predaje kupelji. Ako se plinu kod ekspanzije onemogući da izvana
prima energiju, on je uzima iz svojih zaliha i hladi se. Promjena temperature
koja se pojavljuje pri ovakvoj ekspanziji realnih plinova naziva se, prema fizičarima
koji su je otkrili, Joule-Thomsonov efekt. Opisat ćemo njihov eksperiment.
1 2
Slika 12. Prigušivanje
U izoliranoj cijevi, slika 12., prolazi plin kroz pamučni čep gdje se prigušuje
na niži tlak. Tlak ispred čepa, odnosno prigušilišta je p 1 , a iza prigušilišta
p 2 , pri čemu je
p 1 > p 2 .
Tlak plinskih masa koje nadolaze i izlaze možemo nadomjestiti s dva zamišljena
stapa koji se kreću potrebnom brzinom. U ustaljenom stanju dolaze prigušilištu i
odlaze od njega u istim vremenskim razmacima iste količine plina, a pri tome se
zamišljeni stapovi pomaknu za dužine s1
i s2
.
Za utiskivanje stapa 1 troši se na putu
W
1 p1
⋅ F1
⋅ s1
= p1
⋅V1
= ,
s1
rad utiskivanja W1
59