Зерттеудің статистикалық және термодинамикалық әдістері

Лекция 8 Сұйық күйдің ерекшеліктері. Беттік керілу. Капиллярлық құбылыс. Лаплас формуласы

жүктеу/скачать 0,97 Mb. бет 25/37 Дата 31.01.2023 өлшемі 0,97 Mb. #64050 түрі Лекция

Бұл бет үшін навигация:

• Линде * машинасының

Лекция 8 Сұйық күйдің ерекшеліктері. Беттік керілу. Капиллярлық құбылыс. Лаплас формуласы Газдардың сұйылуы Кез-келген газдың сұйыққа айналуы — газдың сұйылуы — кризистік температурадан төмен температурада ғана мүмкін болады ( § 62 қара). Бұдан бұрын, кейбір газдар (Cl, СО2, NH3) изотермиялық сығылу арқылы оңай сұйылатын, ал бір қатар газдар (O2, N2, H2, He) мүдем сұйылуға берілмейтін еді. Осы тәрізді сәтсіз әрекеттерді Д. И. Менделеев, газдар кризистік температурадан жоғары температурада болатынын түсіндіріп берді. Нәтижесінде сұйық оттегіні, азот және сутегіні алу мүмкін болды (олардың кризистік температуралары сәйкесінше 154,4, 126,1 және 33 К-ге тең болды), ал 1908 жылы нидерландтық физик Г. Камерлинг-Оннес (1853—1926) ең төмен кризистік температурадағы (5,3 К) гелийді сұйылтуға қол жеткізді. Газдарды сұйылтуда екі өндірістік әдіс жиі қолданылады, олардың негізінде не Джоуль—Томсон эффектісі, не газдың жұмыс жасаған кезде салқындауы жатыр. Джоуль—Томсо­н эффектісі қолданылатын құрылғылардың бірінің - Линде* машинасының сызбасы 95 суретте көрсетілген. (К) компрессордағы ауа ондаған мегапаскаль қысымға дейін сығылады да, (X) мұздатқышта инверсиядан төмен температураға дейін салқындайды, содан, газдың ары қарай ұлғаюы нәтижесінде оң Джоуль— Томсон эффектісі байқалады (газдың ұлғаюы кезіндегі салқындауы). Бұдан кейін, сығылған ауа жылу алмастырғыштың (ЖА) ішкі құбыры арқылы, дроссель (Др) арқылы өтеді, осы кезде ол қатты ұлғаяды және салқындайды. Ұлғайған ауа, ішкі құбырмен ағып жатқан сығылған ауаның екінші бөлігін салқындата отырып, қайтадан жылу алмасқыштың сыртқы құбыры арқылы сорып алынады. Ауаның әр бір келесі бөлігі алдын ала салқындатылып, содан кейін дроссель арқылы өтетіндіктен, температура одан сайын төмендейді. 6—8 сағаттық цикл нәтижесінде, ауаның бір бөлігі (»5%), кризистік температурадан төмен температураға дейін салқындап, сұйылтылады және дьюар ыдысына ағап түседі (ДЫ) (§ 49 қара), ал оның қалған бөлігі жылу алмастырғышқа қайта келеді. * К. Линде (1842—1934) — неміс физигі және инженері. 94-сурет 95-сурет Газдарды сұйылтудың екінші тәсілі газдың жұмыс жасау барысында салқындауына негізделген. Сығылған газ, поршендік машинаға (детадер), келіп түсіп, ұлғаяды және осы кезде поршенді қозғау үшін жұмыс атқарады. Жұмыс газдың ішкі энергиясы есебінен жасалуынан, оның температурасы төмендейді. Академик П. Л. Капица, детандердің орнына турбодетандерді қолдануды ұсынды, мұнда 500—600 кПа дейін ғана сығылған газ салқындайды да, турбинаны айналдыру үшін жұмыс жасайды. Бұл әдісті Капица сұйық азотпен салқындатылған гелийді сұйылту кезінде сәтті қолданды. Заманауи мықты мұздатқыш қондырғылар турбодетандер принципі бойынша жұмыс жасайды. жүктеу/скачать 0,97 Mb. Достарыңызбен бөлісу: