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节流膨胀是什么过程

原创2025-06-21 02:23:58

节流膨胀是一个热力学过程,具体描述如下:

定义:

节流膨胀是指流体(气体或液体)在较高压力下通过一个狭窄的通道(如多孔塞或节流阀)向较低压力方向绝热膨胀的过程。

绝热过程:

在此过程中,流体与外界没有热量交换,即系统的熵保持不变。

等焓过程:

节流膨胀是一个等焓过程,意味着在膨胀过程中流体的焓(一个包含内能和压力的状态函数)保持不变。

温度变化:

通常情况下,气体在节流膨胀后会经历温度下降,这是因为气体的内能减少,而这部分减少的内能转化为对外做功。

应用:

节流膨胀在工业上有广泛应用,例如在液化气体(如空气液化)的过程中,节流膨胀是一个关键步骤。

焦耳-汤姆逊实验:

1852年,焦耳和汤姆逊通过实验发现,气体在绝热节流膨胀过程中温度会下降,这一现象被称为焦耳-汤姆逊效应。

节流膨胀的不可逆性意味着在过程中系统会有一部分能量转化为对外做功,导致系统内能减少,温度随之下降。这一现象在热力学中有重要意义,并在实际应用中用于各种设备和工艺中

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