Soru:
Joule-Thomson olayının termodinamik temelini açıklayarak, bu olayın soğutucu akışkanlar bağlamında neden önemli olduğunu tartışınız. Aşağıdaki kavramlara değininiz:
- Entalpi korunumu
- İç enerji ve iş ilişkisi
- Gerçek gaz davranışı
Çözüm:
🌡️ Joule-Thomson olayı, sabit entalpide gerçekleşen bir genleşme prosesidir.
- ➡️ Entalpi korunumu: Proses adyabatik ve tersinmezdir, sistem iş yapar ama ısı alışverişi olmaz (\(H = U + PV\) korunur)
- ➡️ İç enerji ve iş: Gaz genleşirken moleküller arası çekim kuvvetlerini yenmek için iç enerji harcar, bu da sıcaklık düşüşüne neden olur
- ➡️ Gerçek gaz davranışı: İdeal gazlar için \(\mu_{JT} = 0\)'dır, sadece gerçek gazlar Joule-Thomson etkisi gösterir
- ➡️ Soğutucu akışkanlar: Bu prensip, gazların sıvılaştırılması ve soğutma sistemlerinde (buzdolapları, klimalar) temel çalışma prensibidir
✅ Joule-Thomson olayı, gerçek gazların sabit entalpide genleşmesi sonucu sıcaklık değişimidir ve soğutma teknolojisinin temelini oluşturur.
