ジュール・トムソン効果とは？
- ジュール・トムソン効果は、外部から熱が入らないように実在気体を膨張させると気体が冷却される現象です。
- 膨張により分子間の平均距離が大きくなることで、運動エネルギーの一部がポテンシャルエネルギーに変換され、気体が冷える結果となります。
- ジュール・トムソン効果の冷却過程を繰り返すと、気体はさらに冷えて凝縮し液体になります。
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ジュール・トムソン効果
引力相互作用が優勢な実在気体を外部から熱が入らないように膨張させると、分子間の平均距離が大きくなることで運動エネルギーの一部がポテンシャルエネルギーに変換され、rms速さが減少するので気体は冷却される。この冷却過程をジュール・トムソン効果という。リンデの冷凍機を用いて繰り返し膨張を行うと気体はさらに冷えて凝縮し液体になる。 ...と習いました。その時は納得したのですが、先程 (1)分子間の平均距離が大きくなることと凝縮して液体になることは相反する事象ではないか (2)気体の膨張というのは温度上昇に付随するものではないのか、否それは熱が外部から入ってくるときのみの話なのか と疑問が湧いてきました。この疑問に対する回答お待ちしています。
- ntamotsu
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そんなふうに、言葉尻を捕まえるような考え方をしてはいけません。そういうことをすると、ゼノンのパラドックスのようなものに取り憑かれてしまいます。（ゼノンのパラドックスはwidepediaで調べてください） まぁ、言葉通りの(こじつけ風の)解説をすれば、 ＞(1)分子間の平均距離が大きくなることと凝縮して液体になることは相反する事象ではないか ここで問題にしているのは、「平均距離」なので、すべての分子間の距離が大きくなるのではありません。 ＞(2)気体の膨張というのは温度上昇に付随するものではないのか これは、こじつけでなく、NOです。 この場合の「膨張させる」は、たとえば、注射器に気体を入れて、口を閉じて、注射器のピストンを引っ張るようなことを言っています。 ＞否それは熱が外部から入ってくるときのみの話なのか というより、どちらかというと、外部から意図的に熱を加えるときのみの話ですね。
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- foomufoomu
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間違えました。 widipedia → wikipedia
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