Joule-Thomson olayı nedir (Soğutucu akışkanlar)

Bir soğutma sisteminde Joule-Thomson katsayısı (\( \mu_{JT} \)) pozitif olan bir akışkan kullanılmaktadır. Bu akışkan, yalıtılmış bir boru içinde yüksek basınçlı bölgeden (\(P_1 = 15 \ \text{bar}\)) düşük basınçlı bölgeye (\(P_2 = 1 \ \text{bar}\)) genleşmektedir. Akışkanın başlangıç sıcaklığı \(25^\circ \text{C}\) olduğuna göre, genleşme sonucu sıcaklık nasıl değişir? Nedenini açıklayınız.

💡 Joule-Thomson katsayısı, sabit entalpi koşulunda basınç değişiminin sıcaklığa etkisini verir: \( \mu_{JT} = \left( \frac{\partial T}{\partial P} \right)_H \).

• ➡️ Soruda \( \mu_{JT} > 0 \) verilmiştir.
• ➡️ Basınçtaki değişim: \( \Delta P = P_2 - P_1 = 1 \ \text{bar} - 15 \ \text{bar} = -14 \ \text{bar} \) (Basınç azalıyor).
• ➡️ \( \mu_{JT} = \frac{\Delta T}{\Delta P} > 0 \) ve \( \Delta P < 0 \) olduğundan, \( \Delta T < 0 \) olmalıdır.
• ➡️ Bu, basıncın azalmasıyla sıcaklığın da düşeceği anlamına gelir.

✅ Sonuç: Akışkanın sıcaklığı genleşme sonucu düşer. Joule-Thomson etkisi, soğutma uygulamalarının temelini oluşturur.