o**d 发帖数: 267 | 1 【 以下文字转载自 Physics 讨论区 】
发信人: oppd (one picture per day), 信区: Physics
标 题: 实际气体的焦耳-汤姆逊效应为什么只对绝热节流膨胀有效?
发信站: BBS 未名空间站 (Sat Mar 17 19:13:26 2007)
实际气体的焦耳-汤姆逊效应为什么只对绝热节流膨胀有效,
而实际气体向真空绝热自由膨胀(焦耳膨胀)时温度
就一定降低?请问这一区别的物理解释是什么?
实际气体考虑到分子间力的作用,在向真空的绝热自由膨胀过程中
克服引力作用势能增加,动能减少,温度降低,内能保持不变,
这似乎比较容易理解。但为什么节流膨胀对外作功的时候,随着
初始温度的不同(低于、等于、高于转换温度),气体在膨胀过程中
的温度反而可能降低、不变、升高了呢?这个高于转换温度时发生的
升温现象的物理机制是什么?网上看到的一些在焓一定条件下给出的
公式证明看不出明显的物理意义。
如果对外作功的节流膨胀都可能升温,那么直觉上,自由膨胀不是
更可以升温?后者不过是前者在低压端趋向于0的极限情况。
(希望这样的直觉不是太民科 = =b) |
y***d 发帖数: 2330 | 2 向真空自由膨胀的话,热能转化为气流的宏观流动的动能,热能本身明显减小了;
节流膨胀,因为气流受到了约束,分子跟容器碰撞之后宏观流动的动能就基本上转化回
热能了
【在 o**d 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 【 以下文字转载自 Physics 讨论区 】 : 发信人: oppd (one picture per day), 信区: Physics : 标 题: 实际气体的焦耳-汤姆逊效应为什么只对绝热节流膨胀有效? : 发信站: BBS 未名空间站 (Sat Mar 17 19:13:26 2007) : 实际气体的焦耳-汤姆逊效应为什么只对绝热节流膨胀有效, : 而实际气体向真空绝热自由膨胀(焦耳膨胀)时温度 : 就一定降低?请问这一区别的物理解释是什么? : 实际气体考虑到分子间力的作用,在向真空的绝热自由膨胀过程中 : 克服引力作用势能增加,动能减少,温度降低,内能保持不变, : 这似乎比较容易理解。但为什么节流膨胀对外作功的时候,随着
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o**d 发帖数: 267 | 3 节流膨胀在向低压端膨胀的时候并没有受到太大约束吧,因为低压端的容器的体积相对
于节流管来说是非常大的。
【在 y***d 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 向真空自由膨胀的话,热能转化为气流的宏观流动的动能,热能本身明显减小了; : 节流膨胀,因为气流受到了约束,分子跟容器碰撞之后宏观流动的动能就基本上转化回 : 热能了
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y***d 发帖数: 2330 | 4 节流本身就是约束;低压端容器也算约束,不过主要是节流;总之最后没有什么能量转
化为动能,这个是关键;
【在 o**d 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 节流膨胀在向低压端膨胀的时候并没有受到太大约束吧,因为低压端的容器的体积相对 : 于节流管来说是非常大的。
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