O que é o coeficiente Joule-Thompson? Qual o seu símbolo? Para que serve? Como se calcula (fórmula)?
Passo 1
O enunciado pede para definirmos o coeficiente Joule–Thomson, identificarmos seu símbolo, entendermos para que serve e apresentarmos sua expressão matemática. O conteúdo é termodinâmica de gases reais, em especial o estudo do efeito de expansão isentalpica (entalpia constante) num dispositivo de estrangulamento (throttling).
Passo 2
O coeficiente Joule–Thomson é a taxa de variação da temperatura de uma substância quando ela sofre uma redução de pressão sem troca de calor com o ambiente, ou seja, sob entalpia constante. É esse coeficiente que indica se o gás se resfria ou se aquece ao passar por uma válvula de estrangulamento.
Passo 3
O símbolo convencional para o coeficiente Joule–Thomson é
.
Ele serve para prever o comportamento térmico de gases reais em processos de expansão isentalpica, por exemplo em ciclos de refrigeração criogênica, onde se busca resfriar o gás ao fazê-lo passar por um orifício ou válvula.
Ele serve para prever o comportamento térmico de gases reais em processos de expansão isentalpica, por exemplo em ciclos de refrigeração criogênica, onde se busca resfriar o gás ao fazê-lo passar por um orifício ou válvula.
Passo 4
A definição fundamental é
Uma forma prática de calcular, a partir de propriedades termodinâmicas mensuráveis, é
onde
é a capacidade calorífica à pressão constante e
o volume molar.
Resposta
O coeficiente Joule–Thomson caracteriza a variação de temperatura de um gás em uma expansão isentalpica (entalpia constante).
Símbolo: .
Utilidade: prever se o gás se resfria ou aquece ao passar por uma válvula de estrangulamento, fundamental em refrigeração criogênica.
Fórmula fundamental:
Símbolo:
Utilidade: prever se o gás se resfria ou aquece ao passar por uma válvula de estrangulamento, fundamental em refrigeração criogênica.
Fórmula fundamental:
Expressão em função de
e
: