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文档简介

1、1.9 节流膨胀,一、Joule-Thomson实验-节流过程（Throttling Process),在一个圆形绝热筒的中部有一个多孔塞和小孔，使气体不能很快通过，并维持塞两边的压差。,图2是终态，左边气体压缩，通过小孔，向右边膨胀，气体的终态为p2, V2, T2 。,实验装置如图所示。图1是始态，左边有状态为p1, V1, T1的气体。,1,学习交流PPT,图1,图2,2,学习交流PPT,二、节流膨胀的热力学特征,节流过程是个等焓过程。,三、焦耳-汤姆逊系数(Joule-Thomson coefficient),1、定义,3,学习交流PPT,2、焦耳-汤姆逊系数的意义,J-T 表示经节流

2、过程后，气体温度随压力的变化率。,J-T 0 经节流膨胀后，气体温度降低。,J-T是体系的强度性质。因为节流过程的dp0, 所以当：,J-T 0 经节流膨胀后，气体温度升高。,J-T =0 经节流膨胀后，气体温度不变。,4,学习交流PPT,习题36 将100 ，5104Pa的水蒸气100 dm3定温可逆压缩至标准压力(此时仍全为水蒸气)，并继续在标准压力下压缩到体积为10dm3时为止(此时已有一部分水蒸气凝结成水)。试计算此过程的Q、W、 U和 H。假设凝结成水的体积可忽略不计；水蒸气可视为理想气体。,5,学习交流PPT,T=373 K p1=0.05 MPa V1=100 dm3 水蒸气(n

3、g,1),解:,等温压缩,等温等压相变,T=373K p2=0.1 MPa V2=? 水蒸气(ng,1),T=373 K p2=0.1 MPa V3=10 dm3 水(nl)和水蒸气(ng,2)?,Q1、W1、U1和H1,Q2、W2、U2和H2,6,学习交流PPT,第一步是理想气体等温压缩过程,W1=,U1=0， H1=0,Q1= -W1=-3.465 kJ,第二步是气体的相变过程，没有相变的不用计算,Q2= H2=-1.2940.670=-52.464 kJ,7,学习交流PPT,W2=-p外V=-105(-4010-3)=4.00 kJ,U2=W2+Q2=-48.464 kJ,Q=Q1+Q2= -55.929 kJ,W=W1+W2= 7.465 kJ,U=-48.464 kJ

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