Joule-Thomson-Effekt

Prinzip

Bei idealen Gasen ist die innere Energie allein von der Temperatur abhängig. Reale Gase gewinnen auch durch Kompression innere Energie. Man bezeichnet diese Erscheinung als Joule-Thomson-Effekt. Auf diese Weise können durch Expansion eines Gases sehr niedrige Temperaturen erzeugt werden. Ein Gasstrom wird einer Drosselstelle zugeführt, wo das Gas (CO2 oder N2) eine adiabatische Expansion erfährt. Die Unterschiede in der Temperatur, die zwischen den beiden Seiten der Drosselstelle bestehen, werden bei verschiedenen Drücken gemessen und der Joule-Thomson-Koeffizienten der betreffenden Gase wird berechnet.

Vorteile

• Gleichermaßen als Praktikums- und Demonstrationsversuche geeignet
• Mit ausführlicher Versuchsliteratur
• Preiswerter Versuchsaufbau

Aufgaben

1. Bestimmung des Joule-Thomson Koeffizienten von CO2.
2. Bestimmung des Joule-Thomson Koeffizienten von N2.

Lernziele

• Reales Gas
• Innerer Energie
• Gay-Lussac Theorie
• van der Waals-Gleichung
• van der Waals-Kraft
• Inverser Joule-Thomson-Effekt
• Temperatur-Inversion

(Bitte beachten: Versuchsbeschreibung nur in englischer Sprache erhältlich)