Схема установки для сжижения газов, в которой используется эффект Джоуля-Томсона –машина Линде. Воздух в компрессоре (1) сжимается до давления в десятки мегапаскалей и охлаждается в холодильнике (5). Затем сжатый воздух проходит по внутренней трубке теплообменника(6)и пропускается через дроссель (3).
Второй метод сжижения газов основан на охлаждении газа при совершении им работы. Сжатый газ, поступая в поршневую машину (детандер) расширяется и совершает при этом работу по передвижению поршня. Так как работа совершается за счет внутренней энергии газа, то его температура при этом понижается.
Основные результаты
Уравнение Ван-дер-Ваальса для произвольного количества вещества реального газа учитывает конечный объем молекул b и их взаимодействие между собой 2a/V2:
где а и b – постоянные Ван-дер-Ваальса
V – объем, занимаемый газом;
P – давление газа на стенки сосуда.
Внутреннее давление, обусловленное силами взаимодействия молекул,
или
Связь критических параметров – объема, давления и температуры газа – с постоянными а и b Ван-дер-Ваальса определяется соотношениями
Внутренняя энергия реального газа наряду с кинетической энергией хаотического движения частиц СVT включает и потенциальную энергию их притяжения a/Vm
где СV – молярная теплоемкость газа при постоянном объеме.
