第四章获得低温的方法 1气体绝热节流 1.1焦耳一汤姆逊(J-T)效应 焦耳一汤姆逊膨胀是这样构成的:在绝热条件下,气体 通过一个多孔塞从高压区向低压区膨胀,如图4-1所示。当 流动充分缓慢时,在多孔塞两侧气体有完全确定的压力和温 度 多孔塞|2 AN 图4-1焦耳-汤姆逊实验示意图 因为这个过程没有传热、没有作轴功、没有位能变化, 所以稳定流动方程可表示为 h h2 2 2 如果设法让面积2大于面积1而使得两项动能相等或近 似相等,或者干脆假定体积流率小,动能之差可以忽略,那 么动能项可以忽略。因此,稳定流动方程简化为 (2 在焦耳一汤姆逊膨胀中初态焓和终态焓是相等的。需要 说明的是由于气体在初始平衡状态到终止平衡状态的路程 上经过非平衡状态,所以这一过程是不可逆的。 1.2焦耳一汤姆逊系数及转换曲线 可以进行一系列焦耳一汤姆逊膨胀实验。在每次实验中第四章 获得低温的方法 1 气体绝热节流 1.1 焦耳—汤姆逊（J—T）效应 焦耳—汤姆逊膨胀是这样构成的：在绝热条件下，气体 通过一个多孔塞从高压区向低压区膨胀，如图 4-1 所示。当 流动充分缓慢时，在多孔塞两侧气体有完全确定的压力和温 度。 图 4-1 焦耳-汤姆逊实验示意图 因为这个过程没有传热、没有作轴功、没有位能变化， 所以稳定流动方程可表示为 2 2 2 2 2 2 1 1 V h V h + = + （1） 如果设法让面积 2 大于面积 1 而使得两项动能相等或近 似相等，或者干脆假定体积流率小，动能之差可以忽略，那 么动能项可以忽略。因此，稳定流动方程简化为 h1 = h2 （2） 在焦耳—汤姆逊膨胀中初态焓和终态焓是相等的。需要 说明的是由于气体在初始平衡状态到终止平衡状态的路程 上经过非平衡状态，所以这一过程是不可逆的。 1.2 焦耳—汤姆逊系数及转换曲线 可以进行一系列焦耳—汤姆逊膨胀实验。在每次实验中