Page 100 - 6375
P. 100

 2        2
                                                                                 1    1
                                   ∆ =  −  =     =             =     −   .
                                                            
                                      п
                                                   п 1
                                                                       2          1   2
                                            п 2
                                                         1        1

                        Вважатимемо, що при  → ∞   = 0, тобто при нескінченно великому розріджені
                                                 2
                                                          п 2
               міжмолекулярними взаємодіями нехтуємо.
                        Тоді для внутрішньої енергії реального газу


                                                                  
                                                       =   −  +  ,
                                                                       0
                                                            
                                                                 

               де   – «нульова енергія» газу. При цьому  = .
                                                             
                    0
                        Для  молей газу, внутрішня енергія дорівнює


                                                                     
                                                       =      −   .
                                                               
                                                                     


                        17.7.  Ефект  Джоуля-Томпсона  та  його  застосування  для  зрідження  газів.  При
               зміні об’єму газу без обміну енергією з навколишнім середовищем повний запас внутрішньої

               енергії реального газу залишається сталим і, як наслідок, маємо


                                                ∆ = −∆ = − ∆.                                       (11)
                                                   п
                                                                    
                                                             к

                        Отже, при  зміні  об’єму  газу без виконання зовнішньої  роботи (розширення газу  у

               вакуумі) і без зовнішнього теплообміну температура реального газу зменшується.
                        У  1852 − 1862 рр.  Д.Джоуль  і  У.Томсон  виконали  серію  дослідів.  В  ідеально

               теплоізольованій  трубі  вони  розміщали  пробку  з  пресованої  вати  ,  яка  являла  собою

               місцевий  опір  для  потоку  газу.  Ця  пробка  розділяла  трубу  на  дві  частини.  За  допомогою
               поршнів  і  в обох частинах труби підтримувалися різні, але сталі тиски:   – зліва і   –
                                                                                                             2
                                                                                                1
               справа  (рис. 9).  Це  давало  піставу  знехтувати  змінами  кінетичної  енергії  потоку.
               Стаціонарність потоку забезпечувалася підриманням сталості тисків   і   (для означеності
                                                                                             2
                                                                                        1
                >  ).
                1
                      2
                        Процес  нерівноважного  розширення  газу  від  більшого  тиску  до  меншого  при
               протіканні  через  звуження  у  каналі,  який  відбувається  без  віддачі  роботи  назовні,

               називається дроселюванням. Адіабатне дроселювання  – це дроселювання, що відбувається

               без  теплообміну  з  навколишнім  середовищем.  Температура  газу  при  дроселюванні
               змінюється.  Це  можна  безпосередньо  виміряти,  помістивши  по  обидві  сторони  пробки  в
   95   96   97   98   99   100   101   102   103   104   105