Coeficiente Joule-T
Páginas: 3 (723 palabras)
Publicado: 21 de mayo de 2012
COEFICIENTE JOULE-THOMPSON
Según la ley de Joule expresa, que la energía interna de un gas ideal depende solamente de la temperatura. Sin embargo, para gases reales esto no es cierto, pues existevariación de la energía interna cuando se cambia el volumen aunque se mantenga la temperatura constante.
Las primeras experiencias de Gay-Lussac y Joule confirmaban la ley de Joule, pues se expandíaaire pasándolo de un recinto donde estaba comprimido a otro donde se había hecho el vacio, sin que hubiera variación de la energía interna. La figura muestra un calorímetro consistente en dosrecipientes A y B unidos por una llave L que, al abrirse, permite al gas contenido en A expandirse hacia B, inicialmente vacio.
Como no se constataban variaciones de temperatura en el calorímetro alexpandirse el gas, Q=0, es decir que el sistema no cambia calor con su medio ambiente. Por otro lado, como la expansión se produce sin efectuarse trabajo pues B se encuentra inicialmente vacio, W=0. Aplicandoel primer principio:
Q= ∆U+W
resulta: ∆U=0
o sea que la energía interna no ha cambiado. Sin embargo el sistema ha cambiado su volumen (aumentando) y su presión (disminuyendo). Por lo tanto laenergía interna no depende de ninguna de estas dos variables:
∂U∂V=0, ∂U∂P=0
de acuerdo con predicciones de la teoría cinética de los gases ideales, pudiendo depender solamente de la temperatura:∂U∂T=dUdT≠0
Experiencia posteriores demostraron que los resultados anteriores no son ciertos: la capacidad calorífica del agua del calorímetro y de los recipientes es muy elevada frente a la del gas, con loque el cambio de temperatura que si existe queda sin apreciarse.
Joule y Thompson realizaron otra experiencia consistente en la expansión del gas a través de un tapón poroso que se intercala en unatubería. En tal caso se lleva a cabo un proceso de flujo estacionario en forma adiabática, midiéndose las temperaturas y presiones a ambos lados del tapón.
El cambio de estado de una masa...
Según la ley de Joule expresa, que la energía interna de un gas ideal depende solamente de la temperatura. Sin embargo, para gases reales esto no es cierto, pues existevariación de la energía interna cuando se cambia el volumen aunque se mantenga la temperatura constante.
Las primeras experiencias de Gay-Lussac y Joule confirmaban la ley de Joule, pues se expandíaaire pasándolo de un recinto donde estaba comprimido a otro donde se había hecho el vacio, sin que hubiera variación de la energía interna. La figura muestra un calorímetro consistente en dosrecipientes A y B unidos por una llave L que, al abrirse, permite al gas contenido en A expandirse hacia B, inicialmente vacio.
Como no se constataban variaciones de temperatura en el calorímetro alexpandirse el gas, Q=0, es decir que el sistema no cambia calor con su medio ambiente. Por otro lado, como la expansión se produce sin efectuarse trabajo pues B se encuentra inicialmente vacio, W=0. Aplicandoel primer principio:
Q= ∆U+W
resulta: ∆U=0
o sea que la energía interna no ha cambiado. Sin embargo el sistema ha cambiado su volumen (aumentando) y su presión (disminuyendo). Por lo tanto laenergía interna no depende de ninguna de estas dos variables:
∂U∂V=0, ∂U∂P=0
de acuerdo con predicciones de la teoría cinética de los gases ideales, pudiendo depender solamente de la temperatura:∂U∂T=dUdT≠0
Experiencia posteriores demostraron que los resultados anteriores no son ciertos: la capacidad calorífica del agua del calorímetro y de los recipientes es muy elevada frente a la del gas, con loque el cambio de temperatura que si existe queda sin apreciarse.
Joule y Thompson realizaron otra experiencia consistente en la expansión del gas a través de un tapón poroso que se intercala en unatubería. En tal caso se lleva a cabo un proceso de flujo estacionario en forma adiabática, midiéndose las temperaturas y presiones a ambos lados del tapón.
El cambio de estado de una masa...
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