Primero echemos un vistazo a la explicación de los dos conceptos de la Enciclopedia Baidu.
Expansión isentálpica (expansión isentálpica)
En 1852, los británicos Joule y Thomson utilizaron un Una tubería aislada externamente tiene un tapón poroso en el medio que bloquea el paso del gas, permitiendo que el gas a alta presión fluya continuamente desde un extremo A al otro extremo B de baja presión y se expanda. En este momento, UA PAVA = UB PBVB. , es decir, la entalpía de ambos lados HA = HB , por lo que este fenómeno se denomina efecto J-T, también llamado expansión isentálpica.
Expansión isentrópica (expansión isentrópica)
La expansión adiabática del gas en el expansor realiza trabajo hacia el mundo exterior Dado que no hay intercambio de calor con el mundo exterior, es una expansión. Proceso isentrópico, llamado expansión isentrópica. El trabajo realizado se compensa con la reducción de la energía interna, por lo que la temperatura desciende, consiguiendo el objetivo de refrigeración.
De acuerdo con la primera ley de la termodinámica dQ=dU pdV, para un gas ideal dU=cvdT, bajo condiciones adiabáticas dQ=0, entonces 0=cvdT pdV, podemos obtener `-dT=\frac{ p} {c_v}dV`, siempre que el sistema funcione en el mundo exterior, el sistema debe enfriarse.
Durante la expansión adiabática, la temperatura cae de T1 a T2, la presión cae de p1 a p2 y el trabajo externo realizado por el sistema $W=U_1-U_2=c_v(T_1-T_2)=c_vT_1 $
$[1-(\frac{p_2}{p_1})^{\frac{K-1}{K}}]$, donde $K=\frac{c_p}{c_v} $,
Se puede observar que el trabajo externo realizado por el sistema es proporcional a la temperatura T1 del gas antes de la expansión. Esto significa que cuanto mayor es T1, más trabajo externo se realiza, es decir, la energía interna se reduce más y la temperatura del gas disminuye más significativamente, lo que se encuentra en el área de alta temperatura. Un medio eficaz de refrigeración es mejor que la refrigeración por expansión isentalpía. En un expansor real, debido a factores irreversibles como la fricción, la temperatura después de la expansión no cae a T2 sino a T3. Sin embargo, la temperatura sigue siendo mucho más baja que la temperatura que cayó a T4 después de la expansión isentálpica. se puede determinar el expansor =ΔHreal/ΔHphysical=$\frac{H_1-H_3}{H_1-H_2}$, generalmente puede estar entre 0,6 y 0,9.
Tengo entendido que, en comparación con la expansión isentrópica, la expansión isentrópica también trabaja hacia el exterior mientras reduce la presión, por lo que la pérdida de energía interna es mayor, por lo que la temperatura disminuye más y, por lo tanto, el efecto de refrigeración es mejor.