experimento de joule-thompson

EXPERIMENTO DE JOULE-THOMPSON)
Consideremos la dependencia de la entalpía de un sistema cerrado, de variables de estado como la temperatura y la presión:
H = f (T, P)
Se puede escribirla diferencial total de la entalpía, como:

el primer término:  es igual a la capacidad calorífica a presión constante, Cp. Entonces:

respecto al segundo término :
para el Gas Ideal tiene un valor decero, es decir, que la entalpía es sólo función de la temperatura.
para Gases reales, la variación de la entalpía respecto a la presión es pequeña, pero puede medirse, por ejemplo, mediante el experimentode Joule y Thompson (Lord Kelvin).
Experimento de expansión de Joule-Thompson (expansión adiabática):
 

Explicación:
como el tubo está aislado, Q = 0, entonces se trata de una expansiónadiabática.
el trabajo realizado por el gas es:
W = P2V2 - P1V1
       de la primera Ley de la termodinámica: E = E2 - E1 = - W = - (P2V2 - P1V1)
       reordenando: E2 + P2V2 = E1 + P1V1
       esdecir: H2 = H1 la entalpía del gas es constante.
la disminución de temperatura medida - T y de presión - P se combinan en la razón:

el coeficiente de Joule-Thompson se define como el límite de estarazón, cuando P tiende a cero.

puede expresarse como el cambio de temperatura por variación de la presión a entalpía constante.
el coeficiente de Joule-Thompson es positivo para todos los gases atemperaturas menores o iguales a la temperatura ambiente, excepto para el hidrógeno y el helio.Esto quiere decir, que la mayoría de los gases se enfrían cuando se expanden adiabáticamente. Entre mayorsea la diferencia de presiones, mayor será la caída de temperatura.
Todo gas tiene una temperatura sobre la cual el coeficiente de Joule Thompson es negativo, la Temperatura de inversiónJoule-Thompson. Sin embargo, las temperaturas de inversión para la mayoría de los gases son mucho más altas que la temperatura ambiente.
Ejemplos de expansiones adiabáticas:

Al abrir una válvula de...