Ефект Джоуля—Томсона

Ефект Джоуля — Томсона — зміна температури газу під час його адіабатичного розширення (дроселювання). Ефект може бути від'ємним (охолодження) або позитивним (нагрівання).

Фізична природа явища

Адіабатичний процес відбувається за відсутності теплообміну із середовищем. При адіабатичному розширенні газ виконує роботу, втрачаючи внутрішню енергію, що призводить до зниження температури.

Коефіцієнт Джоуля — Томсона

Зміна температури при зниженні тиску на 1 атм (0,1 МПа) називається коефіцієнтом Джоуля — Томсона. Цей коефіцієнт змінюється в широких межах і може мати позитивний або негативний знак.

Інтегральний дросель-ефект й області його значення

Зміна температури газу в процесі ізоентальпійного розширення при значному перепаді тиску на дроселі називається інтегральним дросель-ефектом.

Інтегральний коефіцієнт Джоуля-Томсона для природного газу змінюється від 2 до 4 К/МПа залежно від складу газу, падіння тиску і початкової температури газу. Для наближених розрахунків середнє значення коефіцієнта Джоуля — Томсона можна прийняти рівним 3 К/МПа.

Застосування

Ефект Джоуля — Томпсона застосовується для отримання наднизьких температур, зрідження газів тощо. Гази водень і гелій в дроселі Джоуля — Томпсона не охолоджуються, а нагріваються. Тому їх охолоджують мікротурбінами — турбінами Петра Леонідовича Капіци, турбодетандерами.

Література

• Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — ISBN 966-7804-14-3.
• Саранчук В. І., Ільяшов М. О., Ошовський В. В., Білецький В. С. Основи хімії і фізики горючих копалин. (Підручник з грифом Мінвузу). — Донецьк: Східний видавничий дім, 2008. — 640 с.