(Imagen generada únicamente con fines ilustrativos)
El efecto Joule-Thomson (o Joule-Kelvin) describe el cambio de temperatura de un gas real cuando se lo fuerza a través de una válvula o tapón poroso mientras se mantiene aislado (un proceso isentálpico). presión, a gas has an inversion temperature. If expanded below this temperature, it cools; if expanded above it, it heats up. This cooling effect is a cornerstone of modern refrigeration and liquefaction.
El efecto surge del trabajo realizado contra las fuerzas intermoleculares (van der Waals fuerzas) a medida que el gas se expande. Para un gas ideal, en el que las fuerzas intermoleculares son insignificantes, el coeficiente Joule-Thomson [latex]\mu_{JT} = (\frac{\partial T}{\partial P})_H[/latex] es cero, lo que significa que no se produce ningún cambio de temperatura. Sin embargo, para los gases reales, estas fuerzas son significativas. Cuando un gas se expande, la distancia media entre las moléculas aumenta. Si predominan las fuerzas de atracción (como ocurre a temperaturas más bajas), las moléculas deben realizar un trabajo para superar estas fuerzas, convirtiendo la energía cinética interna en energía potencial, lo que da lugar a una disminución de la temperatura. Por el contrario, a altas temperaturas, las fuerzas repulsivas pueden predominar y la expansión puede provocar un aumento de la temperatura. La temperatura a la que el efecto cambia de enfriamiento a calentamiento es la temperatura de inversión. Este descubrimiento fue crucial para licuar gases ‘permanentes’ como el oxígeno y el nitrógeno, que tienen temperaturas de inversión muy bajas y requieren un preenfriamiento antes de que la estrangulación pueda ser eficaz.
Efecto Joule-Thomson
(Si la fecha es desconocida o no es relevante, por ejemplo "mecánica de fluidos", se proporciona una estimación redondeada de su aparición notable)
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