Wenn eine Druckgasleitung schnell drucklos wird (d. H. Das Gas kann schnell durch ein offenes Ventil in die Atmosphäre strömen), bewirkt ein thermodynamischer Effekt, dass sich das Gas abkühlt. Dies wird als Drosselungsprozess oder als Joule-Thomson-Effekt bezeichnet. Der Wärmeverlust ist eine Funktion der Expansion des Gases von einem hohen auf einen niedrigeren Druck und ist adiabatischer Natur (es wird keine Wärme ausgetauscht).
Bestimmen Sie das in der Rohrleitung komprimierte Gas. Nehmen wir beispielsweise an, dass sich Kohlendioxidgas in einer Rohrleitung mit einem Druck von 294 Pfund pro Quadratzoll (psi) und einer Temperatur von 212 Grad Fahrenheit befindet. Unter diesen Bedingungen beträgt der Joule-Thomson-Koeffizient 0,6375.
Ordnen Sie die Wärmeverlustberechnung neu an, um die Endtemperatur zu ermitteln. Die Joule-Thomson-Gleichung lautet μ = (T1 - T2) / (P1 - P2), wobei μ der Joule-Thomson-Koeffizient, T1 die Anfangstemperatur, T2 die Endtemperatur, P1 der Anfangsdruck und P2 der Enddruck ist Druck. Umlagerung der Ausbeuten -μ x (P1 - P2) + T1 = T2. Angenommen, der Enddruck beträgt 50 psi.
Berechnen Sie die Endtemperatur und den Wärmeverlust im System. Dies erfolgt durch Einfügen der Werte -0,6375 x (294 - 50) + 212 = T2, was T2 = 56,45 ergibt. Daher beträgt der Wärmeverlust während des Druckabbaus 212 - 56,45 oder ungefähr 155 Grad Fahrenheit.