汤姆逊效应，焦耳汤姆逊实验为什么是个不可逆过程

1，焦耳汤姆逊实验为什么是个不可逆过程

正常气体在高压低温液态的容器中释放时都会吸热，就是焦耳汤姆逊效应氢在这样的情况下是放热，和其它大多气体相反，称焦耳汤姆逊负效应

气体通过多孔塞或阀门从高压到低压作不可逆绝热膨胀时温度发生变化的现象。在常温下，气体在膨胀后温度降低，为冷效应或正效应；温度升高时为热效应或负效应。

焦耳汤姆逊实验为什么是个不可逆过程

2，汤姆逊效应的发现过程

1821年，德国物理学家塞贝克发现，在两种不同的金属所组成的闭合回路中，当两接触处的温度不同时，回路中会产生一个电势，此所谓“塞贝克效应”。1834年，法国实验科学家帕尔帖发现了它的反效应：两种不同的金属构成闭合回路，当回路中存在直流电流时，两个接头之间将产生温差，此所谓珀尔帖效应。1837年，俄国物理学家愣次又发现，电流的方向决定了吸收还是产生热量，发热（制冷）量的多少与电流的大小成正比。1856年，汤姆逊利用他所创立的热力学原理对塞贝克效应和帕尔帖效应进行了全面分析，并将本来互不相干的塞贝克系数和帕尔帖系数之间建立了联系。汤姆逊认为，在绝对零度时，帕尔帖系数与塞贝克系数之间存在简单的倍数关系。在此基础上，他又从理论上预言了一种新的温差电效应，即当电流在温度不均匀的导体中流过时，导体除产生不可逆的焦耳热之外，还要吸收或放出一定的热量（称为汤姆孙热）。或者反过来，当一根金属棒的两端温度不同时，金属棒两端会形成电势差。这一现象后叫汤姆孙效应（Thomson effect），成为继塞贝克效应和帕尔帖效应之后的第三个热电效应（thermoelectric effect）。

汤姆逊效应的发现过程

3，为什么石油气能让潮湿的纱布结冰

被压缩的石油气在被放出来后体积开始膨涨，这表明原来靠的很近的气体分子得到了另外的能量开始四散飞开。而这额外的能量不可能凭空获得，只能是从周围的空气分子上获取，这就减少了空气分子的能量使它们运动速度慢下来，而气体分子的速度在现实中就表现为温度高低，这样的话这就使得周围温度下降，就能让潮湿的纱布结冰！

被压缩的石油气在被放出来后体积开始膨涨，这表明原来靠的很近的气体分子得到了另外的能量开始四散飞开。而这额外的能量不可能凭空获得，只能是从周围的空气分子上获取，这就减少了空气分子的能量使它们运动速度慢下来，而气体分子的速度在现实中就表现为温度高低。

液体变气体需要吸热

由于它是液体的，气化时吸收大量的热量

如果是液化气,气化时吸收大量的热量,导致水结冰.如果是压缩天然气,则发生正焦耳-汤姆逊效应:当气体在管道中流动时，由于局部阻力，如遇到缩口和调节阀门时，其压力显著下降，这种现象叫做节流。工程上由于气体经过阀门等流阻元件时，流速大时间短，来不及与外界进行热交换，可近似地作为绝热过程来处理，称为绝热节流。实验发现，实际气体节流前后的温度一般将发生变化。气体在节流过程中的温度变化叫做焦耳－汤姆逊效应（简称焦－汤效应）

为什么石油气能让潮湿的纱布结冰

4，汤姆逊效应的应用与测量

利用测不准关系的决定论意义建立新的电子结构模型从而美化量子力学。给轨道运动方程严格变形可得到测不准关系，从而发现了测不准关系具有决定论和非决定论的双重意义。利用这一发现和受其启发而提出的一种电子内部结构模型可以改进量子力学解释系统，美化量子力学逻辑系统(减少前提并在建立相对论量子力学时不需要那些直觉想象)。既然已经变测不准原理与经典运动规律相斥为相容，在量子力学计算中就可同时使用轨道概念和波函数(或统计规律)，从而产生简化量子力学计算、更新量子力学解释系统、美化量子力学的效果。

热力学第一定律在真实气体节流过程中的应用由前节课得到cp 与cv 的关系其关键是如何得到由u＝u(v,t) 得焦耳系数 (1)焦耳—汤姆逊实验 joule-thomson效应，节流过程，如图所示(2)节流过程的特点 w＝p2v2－ p1v1 又因绝热 q＝0 所以 △u＝-w 图节流过程（ p1 > p2）或 u2－u1＝p1v1－p2v2 观看动画演示移项 u2＋p2v2＝u1＋p1v1 h2＝h1 等焓过程现t，p都变而h不变，表明h随t的改变与随p 的改变相互抵消。可见，真实气体的h是t，p的函数，而不只是t的函数。 (3)焦—汤系数定义是在等焓的情况下，节流过程中温度随压力的变化率。因为 △p＜0，所以μj-t＜0，流体节流后, 温度升高(△t＞0)； μj-t＞0，流体节流后，温度下降(△t＜0)； μj-t＝0，流体节流后。温度不变(△t=0)。

5，为什么液体节流可能产生部分气体为什么气体节流可能产生部分液体

应该是压缩气体产生的吧

节流膨胀和焦耳－汤姆生效应走味第一定律在实际气体应用体现节流膨胀定义：较高压力下的流体（气或液）经多孔塞（或节流阀）向较低压力方向绝热膨胀过程。节流膨胀过程特点是节流前后焓值相等：h1=h2 或 δh=0。焦－汤系统定义式：，因为 ??p <0，所以表示流体经节流后(1)温度升高（致热），(2)温度不变，(3)温度降低（致冷）。值得指出在 t=f(p) 函数图中的等焓线非节流过程所经历的途径。

严格来说，液体通过阀门变成气体那是减压阀，而不是节流阀，节流过程特指气体到气体。液体到气体，其实就是液体在低分压环境中蒸发的结果——就好比在干燥的天气向毛巾上一滴一滴的洒水，水会很快气化，因为周围环境中H2O的分压远低于该温度下水的饱和蒸汽压。同理液氧在-183℃下的饱和蒸汽压为1个大气压，而大气环境中的氧分压（0.21大气压）不够，所以液氧即使在降温到-190℃的大气环境中缓慢释放，也会完全气化。气体节流产生液体，这才是比较高级的知识，利用的是气体节流过程中的焦耳-汤姆逊效应，就是绝热节流过程中气体温度会变化的效应。理想气体模型绝热节流过程温度不会变化，但真实气体不是理想的，绝热节流过程中温度可以升高也可以降低，要根据气体种类、压强和温度才能确定是升温还是降温。温度升高称负效应，温度降低称正效应，但是要注意的是焦耳-汤姆逊效应仅适用于气体到气体——比如正焦耳-汤姆逊效应的情况，气体节流后是温度更低的气体，有可能达到过冷气体的程度，然后凝结出液体；但是反过来，负效应不能直接作用于液体，让液体直接升温气化，而只可能让液面之上的低温饱和蒸气在节流之后升温。

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