Efecte Joule-Thomson

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca

En Física, el efecte de Joule-Thomson o efecte Joule-Kelvin , és el procés en el qual la temperatura d'un sistema disminueix o augmenta en permetre que el sistema s'expandeixi lliurement mantenint la entalpia constant.

Va ser descrit per James Prescott Joule i William Thomson, el primer Baró Kelvin, els qui van establir l'efecte en 1852 modificant un experiment previ de Joule en el qual un gas s'expandia mantenint constant la seva energia interna.

Descripció[modifica | modifica el codi]

La relació entre temperatura, pressió i volum d'un gas es pot descriure d'una forma senzilla gràcies a les lleis dels gasos. Quan el volum augmenta durant un procés irreversible, les lleis dels gasos no poden determinar per si soles què passa amb la temperatura i pressió del gas. En general, quan un gas s'expandeix adiabàticament, la temperatura pot augmentar o disminuir, depenent de la pressió i temperatura inicial. Per a una pressió constant (fixada prèviament), un gas tindrà una temperatura d'inversió de Joule-Thomson (Kelvin) , sobre la qual en expandir el gas causa un augment de temperatura, i per sota, l'expansió del gas causa un refredament. En la majoria dels gasos, a pressió atmosfèrica aquesta temperatura és bastant alta, molt major que la temperatura ambiental, i per això la majoria dels gasos es refreden en expandir. L'increment de temperatura (Dt) pel que fa a l'increment de pressió (Ap) en un procés de Joule-Thomson és el coeficient de Joule-Thomson.

 \mu \ ={\Delta T \over \Delta p}

aquesta expressió es pot trobar també escrita de la següent manera:

 \Mu_{JT}=  \left ({\partial T \over \partial p}\right) _H

el valor de  \mu_{JT} depèn del gas específic, tant com la temperatura i la pressió del gas abans de l'expansió o compressió. Per a gasos reals això serà igual a zero en un mateix punt anomenat punt d'inversió i la temperatura d'inversió Joule-Thomson és aquella on el signe del coeficient canvia.

Bibliografia[modifica | modifica el codi]

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Efecte Joule-Thomson Modifica l'enllaç a Wikidata
  • Zemansky, M.W. (1968). Heat and Thermodynamics, McGraw-Hill., P.182, 335
  • Schroeder, Daniel V. (2000). Thermal Physics, Addison Wesley Longman., P.142

Nota[modifica | modifica el codi]