Yaz aylarında herhangi bir madde soğutulmak istenirse ya da hava sıcaklığından daha düşük sıcaklıklara ulaşmak istenirse ne yapı

Yaz aylarında herhangi bir madde soğutulmak istenirse ya da hava sıcaklığından daha düşük sıcaklıklara ulaşmak istenirse ne yapılmalıdır? Gerçek gazlar yüksek basınç ve düşük sıcaklıkta sıvılaştırılabilir. Gazları sıvılaştırmanın diğer bir yolu da gaz moleküllerini bir yerden başka bir yere hareket ettirerek moleküllerin kinetik enerjilerini düşür- mektir. Böylece mutlak sıcaklık da düşecektir. Ex=3kT James Joule (Ceyms Cuul) ve William Thomson (Vilyim Tamsın) bu konu hakkında çalışan ilk bilim insanlarıdır. Joule ve Thomson Görsel 2.5.5'tekine benzer bir düzenek kullanmışlardır. Piston T₁ Isı Yalıtımı P₁ 1. Bölme V₂ 11. Bölme Termometre P₁ > P₂ Görsel 2.5.5: Joule-Thomson olayı Bu düzenekte ısıca yalıtılmış bir kap, engelle iki bölmeye ayrılmış- tur. Bölmeler arasında küçük bir delik bulunmaktadır. I. bölmedeki gaz yüksek basınçta sıkıştırılarak II. bölmeye geçirilmektedir. Gazın I. böl- meden II. bölmeye geri dönüşümsüz olarak geçmesi için I. bölmede- ki gaz basıncının II. bölmedeki gaz basıncından yüksek olması gerekir. Her iki bölmedeki sıcaklıklar ölçüldüğünde gazın cinsine göre 3 durum- la karşılaşılır: 1. II. bölmedeki sıcaklığın I. bölmedeki sıcaklıktan düşük olduğu durum (T₂ < T₁₂), 2. II. bölmedeki sıcaklığın I. bölmedeki sıcaklıktan yüksek olduğu durum (T₂ > T₁), 3. Her iki bölmedeki sıcaklığın eşit olduğu durum (T₂ = T₁). Hızla genleştirilen gazların soğuma nedeni gazın kinetik enerjisi ile mutlak sıcaklığının doğru orantılı olmasıdır. Mutlak sıcaklık artırıl- dıkça gazın kinetik enerjisi artar. Aynı şekilde kinetik enerjiyi artıracak durumlar gazın sıcaklığını artırır. Kinetik enerjiyi düşürecek durum- lar da gazın sıcaklığını azaltır. Bu nedenle genleşen gazlar genleşir- ken öz ısılarını kullandıkları için kinetik enerjileri azalır ve bulunduğu ortamı soğutur. Bu olaya James Joule ve William Thomson'ın anısına Joule-Thomson olayı veya Joule-Thomson genleşmesi denir. Joule- Thomson olayında genleşen gazın sıcaklık değişimi ne kadar az ise gaz ideale o kadar yakındır. Joule-Thomson olayından yararlanılarak hava hızla genleştirilmiş, soğutulmuş, havadan oksijen ve azot gazı elde edilmiştir. Gazlar Renklendirilen cümleyi aculdar