Joule-Thomson olayı nedir (Soğutucu akışkanlar)

Bir soğutucu akışkanın Joule-Thomson katsayısının işareti ve büyüklüğü, aşağıdaki termodinamik özelliklerden hangisine/hangilerine bağlıdır? Nedenleriyle açıklayınız.
I. Gazın sıkıştırılabilirlik faktörü (Z)
II. Gazın özgül ısı kapasitesi (\(c_p\))
III. Gazın hacimsel genleşme katsayısı (\(\alpha = \frac{1}{V}(\frac{\partial V}{\partial T})_P\))

💡 Joule-Thomson katsayısı, termodinamik türetmelerle aşağıdaki gibi ifade edilebilir: \( \mu_{JT} = \frac{1}{c_p} \left[ T \left( \frac{\partial V}{\partial T} \right)_P - V \right] \). Bu formülü inceleyerek bağımlılıkları bulabiliriz.

• ➡️ I. Sıkıştırılabilirlik Faktörü (Z): \( Z = \frac{PV}{RT} \) olduğundan, gazın PVT davranışını belirler. \( \left( \frac{\partial V}{\partial T} \right)_P \) terimi Z'ye bağlıdır. Dolayısıyla EVET, bağlıdır.
• ➡️ II. Özgül Isı Kapasitesi (\(c_p\)): Formülde doğrudan paydada yer alır. \(c_p\) ne kadar büyükse, \( \mu_{JT} \) o kadar küçük olur. Dolayısıyla EVET, bağlıdır.
• ➡️ III. Hacimsel Genleşme Katsayısı (\(\alpha\)): Tanımı gereği \( \alpha = \frac{1}{V} \left( \frac{\partial V}{\partial T} \right)_P \)'dir. Formüldeki \( \left( \frac{\partial V}{\partial T} \right)_P \) terimi \( \alpha V \)'ye eşittir. Dolayısıyla EVET, doğrudan bağlıdır.

✅ Sonuç: Joule-Thomson katsayısı I, II ve III olarak verilen tüm termodinamik özelliklere bağlıdır.