理解焦耳汤姆逊效应

焦耳汤姆逊效应定义

当真正的气体受到绝热在膨胀过程中，没有热量与周围环境交换，它失去了温度。这种气体膨胀的冷却效应被称为“焦耳汤姆逊效应”。

理想气体方程说，

PV = nRT

这甚至适用于实际气体Z因子或压缩因子使用。所以即使对于实际气体，温度也和气体压强成正比。

对于实际气体，PV = ZnRT

当气体的压力降低时与周围环境没有任何热量交换天气往往会变冷。

但是在实践中如何防止热的交换呢?

实际上，这是通过节流气体通过一个“膨胀阀”或“JT阀”。节流的关键因素是-快速扩张．如果气体压力突然下降，它就没有足够的时间从周围环境中吸收热量。在大多数情况下，还使用绝缘材料来防止热量进入。

在制冷中的焦耳汤姆逊效应

通过阀门节流或快速膨胀的气体往往会使其冷却。焦耳汤姆逊效应在蒸汽压缩制冷循环．

在这个制冷循环中，选择具有适当热力性质的气体作为“制冷剂”流体。制冷步骤如下:

1. 制冷剂被压缩以提高其压力，通常使用容积式压缩机．
2. 压缩后的气体被送至冷凝器，去过热，并将其冷凝成液体。
3. 压缩和冷凝制冷剂通过膨胀阀节流，也称为JT阀(焦耳汤姆逊效应)。
4. 通过JT阀的快速膨胀使气体冷却。
5. 将冷却后的制冷剂气体送至热交换器它可以用来冷却其他流体，如空气、水或其他服务。
6. 在这个过程中，制冷剂本身被加热。
7. 然后从步骤1收集并送回压缩机。这样制冷循环就会继续下去。