Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » تأثير جول-ثومسون

تأثير جول-ثومسون

1852
  • James Prescott Joule
  • William Thomson (Lord Kelvin)
جهاز مختبري يوضح تأثير جول-تومسون في الديناميكا الحرارية.

(صورة تم إنشاؤها للتوضيح فقط)

يصف تأثير جول-طومسون (أو جول-كلفن) تغير درجة حرارة الغاز الحقيقي عند دفعه عبر صمام أو سدادة مسامية مع الحفاظ على عزله (عملية متساوية المحتوى الحراري). عند درجة حرارة معينة ضغطللغاز درجة حرارة انعكاس. إذا تم تمديده تحت هذه الدرجة، فإنه يبرد؛ وإذا تم تمديده فوقها، فإنه يسخن. يُعد تأثير التبريد هذا حجر الزاوية في التبريد والتسييل الحديثين.

The effect arises from the work done against intermolecular forces (van der Waals forces) as the gas expands. For an ideal gas, where intermolecular forces are negligible, the Joule-Thomson coefficient [latex]\mu_{JT} = (\frac{\partial T}{\partial P})_H[/latex] is zero, meaning no temperature change occurs. However, for real gases, these forces are significant. When a gas expands, the average distance between molecules increases. If attractive forces dominate (as they do at lower temperatures), the molecules must do work to overcome these forces, converting internal kinetic energy into potential energy, which results in a temperature decrease. Conversely, at high temperatures, repulsive forces can dominate, and expansion can lead to an increase in temperature. The temperature at which the effect switches from cooling to heating is the inversion temperature. This discovery was crucial for liquefying ‘permanent’ gases like oxygen and nitrogen, which have very low inversion temperatures, requiring pre-cooling before throttling could be effective.

UNESCO Nomenclature: 2212
- الديناميكا الحرارية

يكتب

المبدأ الفيزيائي

الاضطراب

التأسيسية

الاستخدام

الاستخدام الواسع النطاق

السلائف

  • القانون الأول للديناميكا الحرارية (حفظ الطاقة)
  • مفهوم الطاقة الداخلية في الغازات
  • تجارب جول السابقة حول التمدد الحر للغازات (تمدد جول)
  • نظريات حول القوى بين الجزيئية (قوى فان دير فالس)

التطبيقات

  • دورة هامبسون-لينده لتسييل الهواء
  • مبردات التبريد
  • الثلاجات وأنظمة تكييف الهواء
  • تسييل الهيدروجين والهيليوم
  • مجسات الجراحة بالتبريد

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارات محتملة

بسبب عمليات جمع البيانات من خلال برامج الروبوت، والتي تتجاوز حاليًا 40 ألفًا يوميًا، فإن هذا المحتوى مخصص لأعضاء المجتمع فقط.
> تسجيل الدخول < أو > سجل < (مجاني 100٪) للوصول إلى هذا، وكذلك جميع المحتويات والأدوات الأخرى المقيدة.

ذات صلة بـ: تأثير جول-طومسون، الخنق، العملية متساوية المحتوى الحراري، درجة حرارة الانعكاس، التسييل، علم التبريد، الغاز الحقيقي، الديناميكا الحرارية، التبريد، تأثير جول-كلفن.

السياق التاريخي

تأثير جول-ثومسون

1850
1850
1851
1852
1859
1860
1861
1850
1850
1850
1851
1854
1859
1861
1865

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

الصور بالحجم الكامل والتنزيلات متاحة فقط 100% مجاناً للأعضاء المسجلين.