§2.10 Joule-Thomson效应 Joule-Thomson:效应 Joule在1843年所做的气体自由膨胀实验是不够精 确的，1852年Joule和Thomson设计了新的实验，称为 节流过程。 在这个实验中，使人们对实际气体的U和H的性质 有所了解，并且在获得低温和气体液化工业中有重要 应用。 ②也本开上大掌
1 §2.10 Joule-Thomson效应 Joule-Thomson效应 Joule在1843年所做的气体自由膨胀实验是不够精 确的，1852年Joule和Thomson设计了新的实验，称为 节流过程。 在这个实验中，使人们对实际气体的U和H的性质 有所了解，并且在获得低温和气体液化工业中有重要 应用
◆节流过程 在一个圆形绝热筒的中部 有一个多孔塞或小孔，使气 压缩区 多孔塞 膨胀区 体不能很快通过，并维持塞 两边的压差。 上图是始态，左边 气体的状态为：p,V,T 压缩区 多孔塞 膨胀区 下图是终态，左边气体被 压缩通过小孔，向右边膨 胀，气体的终态为p2,V2,T2 P2-V2-12 2 ⑥少东m2大￥
2 在一个圆形绝热筒的中部 有一个多孔塞或小孔，使气 体不能很快通过，并维持塞 两边的压差。 下图是终态，左边气体被 压缩通过小孔，向右边膨 胀，气体的终态为： 2 2 2 p V T , , 上图是始态，左边 气体的状态为： 1 1 1 p V T , , p1 p2 1 1 1 p V T , , p1 p2 2 2 2 p V T , , ◆ 节流过程
◆节流过程 压缩区 多孔寒 膨胀区 注意：节流过程为不可逆过程（气体始终 态压力分别恒定的绝热膨胀) 3 ⑥少本2大￥
3 pi pf i i i p V T , , pi pf pf f f f p V T , , ◆ 节流过程 注意：节流过程为不可逆过程（气体始终 态压力分别恒定的绝热膨胀）
◆节流过程的△H,△U 节流过程是在绝热筒中进行的，Q=0,所以： U,-U,=△U=W 开始，环境将一定量气体压缩时所作功（即 以气体为系统得到的功)为： W=-PAV =-P(0-V)=pV 气体通过小孔膨胀，对环境作功为： W2=-P2AV=-P2(V2-0)=-P,' 4 ③恤求开2大￥
4 W p V 1 1 = − 开始，环境将一定量气体压缩时所作功（即 以气体为系统得到的功）为： 节流过程是在绝热筒中进行的，Q = 0 ，所以： U U U W 2 1 − = = 气体通过小孔膨胀，对环境作功为： W p V 2 2 = − = − − p V V 1 1 1 1 (0 ) = p 2 2 2 ( 0 ) 2 = − − p V V = − p ◆ 节流过程的ΔH, ΔU
◆节流过程的△H,△U 在压缩和膨胀时，系统净功的变化应该是两个 功的代数和。 W=W+W2=PV-P2V2 即 U,-U=△U=W=pV-p2V3 移项 02+p2V2=0+PV H2=H1 △H=0 节流过程是个等焓过程 5 ⑥少东开大￥
5 在压缩和膨胀时，系统净功的变化应该是两个 功的代数和。 W W W p V p V 1 2 1 1 2 2 = + = − 即 U U U W 2 1 − = = 节流过程是个等焓过程 H H 2 1 = 移项 U p V U p V 2 2 2 1 1 1 + = + 1 1 2 2 = − pV p V = H 0 ◆ 节流过程的ΔH, ΔU