Modified Joule–Thomson

Figure 1.1 shows container A of variable volume V controlled by a frictionless piston, immersed in a bath at temperature τ. This container is connected by a pipe with a porous plug to another container, B, of fixed volume V'. Container A is initially occupied by an ideal gas at pressure P while container B is initially evacuated. The gas is allowed to flow through the plug, and the pressure on the piston is maintained at the constant value P. When the pressure of the gas in B reaches P, the experiment is terminated. Neglecting any heat conduction through the plug, show that the final temperature of the gas in B is τ₁ = (C_P/C_V) τ, where C_p and C_V are the molar heats at constant pressure and volume of the gas.

Figure 1.1

SOLUTION

The work done by the piston goes into changing the internal energy of the part of the gas of volume dV that enters the plug and into the work done by the gas to enter container B occupying volume dV'. So we may write

(1)

where c_v is the constant-volume heat capacity for one molecule and dN is the number of molecules in the volume dV. On the other hand, before and after the plug, we have, respectively,

(2)

(3)

Substituting dV from (2) and from (3) into (1), we have

(4)

So,

(5)

When P = P' (5) becomes

(6)

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

ما الخدمات التي قدّمها موكب أشبال الطفّ لزائري عاشوراء؟

العتبة العباسية المقدسة تنظّم مسيرات عزائية لإحياء ذكرى عاشوراء في نينوى

قسم الشؤون الفكرية يحيي ذكرى استشهاد الإمام الحسين (عليه السلام) في القارة الإفريقية

قسمُ التربية والتعليم يقيم مجلسه العزائي السنوي بذكرى عاشوراء

المزيد

الآخبار الصحية

تناول الجبن.. مفيد للجسم أم خطر يهدد صحتك؟

طبيبة أسنان تحذر.. لا تتجاهل هذه العلامة بعد التنظيف

يجب أن تأكل المزيد من الشمام هذا الصيف.. إليك السبب ؟

تأثير صحي كبير.. كم بيضة يجب أن تتناول يوميا؟

المزيد

الآخبار التكنلوجية

أداء خلايا البيروفسكايت الشمسية تحت الماء قد يزيد كفاءة تحويل الكهرباء

مسافة الأمان: أساس القيادة الآمنة وتجنب الحوادث

هل القيادة السريعة تعني استهلاك اكثر للوقود؟

لماذا يعتبر كوكب المريخ غير صالح للحياة؟

المزيد

مواضيع ذات صلة

جسيمات التماثل الفائق الفوتينوات ، سكواركات ..المادة الظل.. الأكسيونات ..إلخ .

ريادةالانسان للفضاء -قدرة الله في خلق الطيور(كيف الهمت الطيور الانسان )

التجريبية المنطقية وميكانيكا الكم: رؤية كاسيرر بين العلم والفلسفة

المفاهيم الفيزيائية بين الدقة العلمية والتأويل الفلسفي

"توحيد العلوم عبر استبعاد الميتافيزيقا

إرنست ماخ: توحيد الفيزياء عبر الإدراكات الحسية واستبعاد الميتافيزيقا

"الفيزياء بين الكلاسيكية والكم: من حتمية الأشياء إلى نسبية القوانين"

قوانين البقاء في الفيزياء The Conservation Laws of Physics

من كاسيرر إلى ميكانيكا الكم: تطور مفهوم السببية في الفيزياء والفلسفة

نظرة فلسفية لميكانيكا الكم: هل يمكن فهم الحياة بمفاهيم الفيزياء؟

الطول والزمن في النسبية: التحدي الفيزيائي للفلسفة التقليدية

نسبية الطول بين الفيزياء والفلسفة: أينشتاين في مواجهة فالين