题目
mu ____(3),r >0 表示节流膨胀后,系统的 温度( )节流膨胀前温度。 A. 高于B. 低于C. 等于D. 不确定
$$ \\mu \_\_\__{3},r >0\ \ 表示节流膨胀后,系统的 温度( )节流膨胀前温度。 $$
A. 高于
B. 低于
C. 等于
D. 不确定
题目解答
答案
B. 低于
解析
本题考查节流膨胀过程中系统温度变化的知识以及对相关参数含义的理解。解题思路是根据节流膨胀的特点以及给定的参数条件来判断系统节流膨胀前后温度的关系。
节流膨胀是一个等焓过程,即$H_1 = H_2$($H_1$为膨胀前焓,$H_2$为膨胀后焓)。在节流膨胀中,通常用焦耳 - 汤姆逊系数$\mu_{JT}$来描述温度随压力的变化关系,其定义式为$\mu_{JT}=\left(\frac{\partial T}{\partial p}\right)_H$ ,其中$T$为温度,$p$为压力,$H$为焓。
题目中给出$\mu_{JT}\lt{}0$且$r\gt{}0$(这里$r$可能是与压力变化相关的一个量,一般在节流膨胀中压力是降低的,即$\Delta p=p_2 - p_1\lt{}0$ )。
根据$\mu_{JT}=\left(\frac{\partial T}{\partial p}\right)_H$ ,对其进行变形可得$\Delta T=\mu_{JT}\Delta p$ 。
已知$\mu_{JT}\lt{}0$,$\Delta p\lt{}0$,那么$\Delta T=\mu_{JT}\Delta p\gt{}0$ ,这里$\Delta T=T_2 - T_1$($T_1$为膨胀前温度,$T_2$为膨胀后温度),即$T_2 - T_1\gt{}0$,所以$T_2\gt{}T_1$,也就是节流膨胀后系统的温度低于节流膨胀前温度。