El efecto Joule-Thomson ocurre cuando un gas se expande adiabáticamente de una presión alta a una baja a través de un estrangulamiento o pared porosa. Esto causa una variación en la temperatura del gas que depende de las presiones inicial y final y del tipo de gas. El coeficiente de Joule-Thomson mide la velocidad a la que cambia la temperatura con la presión durante este proceso de flujo a entalpía constante.

1. EL EFECTO DE JOULE-THOMSON El proceso de Joule-Thomson consiste en el paso desde un contenedor a presión constante a otro a presión también constante y menor (Pf < Pi), de un gas a través de un estrangulamiento o una pared porosa. El gas se expande adiabáticamente en el paso de un contenedor a otro, y se produce una variación en su temperatura. La variación de temperatura depende de las presiones, inicial y final, y del gas utilizado. Está relacionada con la desviación del gas de su comportamiento ideal.

2. El proceso de paso de un gas por un estrangulamiento o pared porosa es irreversible. Sin embargo hay una magnitud termodinámica llamada ENTALPIA que es la misma en los estados inicial y final para una cierta masa de gas que ha pasado por el estrangulamiento. En primer lugar es fácil comprobar que las entalpías de los estados iniciales y finales del gas son las mismas. En efecto, al tratarse de un proceso adiabático, y mantenerse las presiones de los dos contenedores constantes la variación de energía interna de un mol de gas es igual al trabajo realizado por el compresor sobre el mol de gas (Pi vi, siendo vi el volumen de un mol de gas a la presión constante Pi), menos el trabajo del gas al expandirse a presión constante en el segundo contenedor,

3. Así, la energía interna del gas permanece constante lo mismo que PV, y en consecuencia la temperatura es la misma antes y después de la expansión. Sin embargo, cuando se trabaja con gases reales, esto no sucede sino que al expandirse se produce una disminución de temperatura, este efecto fue estudiado por Joule-Thomson

4. El proceso de Joule-Thomson se suele caracterizar por el parámetro μ: μ=(∂p/ ∂ T) que puede determinarse experimentalmente a partir de las medidas de variación de temperatura frente a las variaciones de presión

5. El dispositivo se trata de un tubo aislado para simular condiciones adiabáticas, en medio del tubo hay un tapón poroso que permite el paso del gas a ambos lados del tubo. El gas se expande adiabáticamente en el paso de un contenedor a otro, y se produce una variación en su temperatura.

6. El coeficiente de Joule Thomson mide la velocidad de variación de la temperatura con la presión en un proceso de flujo a través de un tapón o estrangulamiento. Puede considerarse como el numero de grados que cambia la temperatura por variación de la presión a entalpia constante.

7. BIBLIOGRAFIA Zemansky, M.W. (1968). Heat and Thermodynamics, McGraw-Hill., p.182, 335 Schroeder, Daniel V. (2000). Thermal Physics, Addison Wesley Longman., p.14