Page 104 - 6375

Найбільше значення температур, при яких можлива зміна знака ефекту Джоуля-

Томсона, називається температурою інверсії ( ). Вище від цієї температури цей ефект

завжди від’ємний (∆ > 0).
Порівнявши значення і , маємо ≈ 6,7 . Це співвідношення, що його дістали
кр

кр
в наближенні, досить задовільно підтверджується на досліді. Для кисню – = 204,6 К,

= 33 К; для гелію = 40 К, = 5,2 К.
кр

кр
Величина ∆ є малою поблизу лінії інверсії.

Рисунок 10 – Додатній та від’ємний ефект Джоуля-Томсона.

Взагалі в реальному газі обидва ефекти Джоуля-Томсона існують одночасно. Все

визначається співвідношенням значень сталих Ван-дер-Ваальса, оскільки вплив їх
протилежний.

При більш низьких температурах домінуючими є сили притягання ( = 0), і
молекули газу при його розширенні виконуватимуть роботу проти сил притягання за рахунок

їхньої кінетичної енергії, внаслідок чого газ охолоджується. При більш високих

температурах домінуючими є короткодіючі сили відштовхування ( = 0). Ці сили
виконують роботу при розширенні реального газу. Завдяки цьому збільшується кінетична

енергія молекул газу і газ нагрівається. Залежно від параметрів і реального газу в

початковому стані ефект Джоуля-Томсона може бути як додатним, так і від’ємним.
Характер кривої інверсії подано на рис. 11. Максимум кривої інверсії на –

діаграмі називається критичною точкою інверсії. Ізобари < , двічі перетинають криву

інверсії (точки і ), а ефект Джоуля-Томсона при збільшенні температури двічі змінює

знак. При тисках > і довільній температурі ефект Джоуля-Томсона завжди від’ємний.