Coeficiente De Joule-Thompson

Práctica No 20 Determinación experimental del coeficiente de Joule Joule-Thompson

1. Objetivo general: Determinación experimental del coeficiente de Joule-Thompson. 2. 1. Objetivos específicos: Determinar experimentalmente el coeficiente de Joule-Thompson para un Thompson gas puro. Manipular equipos medidores de temperatura y presión. Recopilar los datos de P, V, T, obtenidos a través deensayos experimentales. Manipular matemáticamente los datos P, V, T, obtenidos, utilizando ecuacione ecuaciones de estado, para determinar propiedades termodinámicas. Realizar ajuste lineal de datos para calcular el coeficiente Joule Joule-Thompson -Comparar el valores experimentales del Comparar el coeficiente Joule-Thompson obtenidos Thompson a través del prototipo con valores teóricos reportados.(1) Donde: W: trabajo P1: Presión en la primera etapa P2: Presión en la segunda etapa V1: Volumen en la primera etapa V2: Volumen en la segunda etapa Desde q = 0, el cambio en la energía i interna del gas está,

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(2) ∆U: Diferencial de energía interna W: Trabajo P1: Presión en la primera etapa P2: Presión en la segunda etapa V1: Volumen en la primera etapa V2: Volumen en la segundaetapa Este proceso, desemejante de la expansión de Joule, está a energía interna constante. La entalpía, sin embargo, se da cerca,

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Marco Teórico: El efecto Joule-Thompson: Thompson: Cuando se evidenció que el resultado del experimento de la expansión de Joule era inválido para los gases verdaderos, un experimento más exacto, levemente diferente, fué realizado por Joule y Thompsonpara aclarar con mejor amplitud las características en los gases verdaderos bajo expansión. Una muestra de un gas, inicialmente en P1, V1, y T1 era forzado a través de un tabique poroso a presión constante, P1. El gas salió del otro lado del tabique en P2, V2, y T2. El aparato fué fu aislado de modo que q = 0. El trabajo tiene dos términos, el trabajo hecho en el sistema para forzar el gas através del tabique poroso y del trabajo hecho por el sistema en los alrededores mientras que vino fuera del otro lado del tabique. El trabajo total es:

(3) ∆H: Diferencial de Entalpía ∆U: Diferencial de Energía interna P1: Presión en la primera etapa P2: Presión en la segunda etapa V1: Volumen en la primera etapa V2: Volumen en la segunda etapa El experimento de Joule-Thompson, es un Joule proceso enel cual la entalpía es constante. En el experimento se podría seleccionar un valor para el ∆P, y entonces se mide ∆T. El cociente de estas dos cantidades es una aproximación a una de derivada,

4. (5) µ JT se llama el Coeficiente del Efecto de JouleJoule Thompson. Este coeficiente no es cero para un gas verdadero o para las ecuaciones estados realistas como la ecuación de Van Der Waals,Redlich-Kwong, Peng-Robinson, entre otras, Robinson, pero ahora se demostrará que es cero para un gas ideal. Aplicando la regla de cadena de Euler a la ecuación se obtiene que,

Materiales y equipos:
Materiales Agua Oxígeno (O2) Argón (Ar) Helio (He) Solución jabonosa Equipos Equipo experimental de Joule-Thompson termómetro manómetro cronómetro

(6) El numerador en la ecuación es cero para un gasideal, pero no necesariamente cero para un gas verdadero. El coeficiente del efecto de dadero. Joule-Thompson Thompson es importante en la licuefacción de gases porque dice si un gas se refresca o calienta en la expansión. Resulta que este coeficiente es una función que disminuye la temperatura y pasa con cero en la temperatura de inversión de Joule-Thompson ratura Joule (temperatura a la cual elcoeficiente se hace cero).

,

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entonces el despeje es JT es positivo, negativo sobre la expansión de modo que el gas se refresca. Por otra parte, si µ JT es negativo, entonces el despeje es positivo de s modo que el gas se calienta en dicho proceso. Para licuar un gas por una expansión de JouleJoule Thompson el gas se debe primero refrescar debajo de la temperatura de la inversión de...