Трубка с внутренним диаметром 0,4 мм.

[Электрофил]

Смесь веществ(предположительно газовая, но черт его знает) выходит из трубки с диаметром 0,4 мм в более шировое пространство. При этом, вероятно, происходит охлаждение градусов на 20. Такое может быть? В чем может быть причина? Есть ли какие-то особые явления связанные с выходом потока из малой трубки? В общих чертах вспоминается уравнеие Кельвина. Оно здесь уже играет какую-нибудь роль? На сколько может отличаться например температура кипения в такой трубке? Может выход из трубки спровоцировать образование новых фаз?

[avor]

Адиабатическое расширение. Все зависит от давления в трубке и шаре.

[amik]

... и шаре.

Там видимо не шар, а широкое пространство имелось в виду
Охлаждается конечно. Фазы могут образоваться любые в зависимости от массы факторов(состав, давление, степень расширения). Кельвин не при чем, иначе процесс пошел бы уже в капилляре.

[ИСН]

Плюс один к адибатическому расширению. Кельвин, помимо прочего, сам по себе вообще не влияет на температуру.

[Maryna]

Еще плюс один к адиабатическому.
Кельвин, думаю, связан с равновесными процессами, да и 0.4 мм многовато для заметных эффектов. Тут поможет скорее газовая динамика.
Недавно изучала вопрос истечения газа из узкой трубки в большой объем и обнаружила, что для сильно неидеальных газов температура может даже повышаться. Но это не тот случай.

[Гесс]

Нагрев при расширении напомнил водород в определенном диапазоне температур.

[Sovetnik]

Смесь веществ(предположительно газовая, но черт его знает) выходит из трубки с диаметром 0,4 мм в более шировое пространство. При этом, вероятно, происходит охлаждение градусов на 20. Такое может быть? В чем может быть причина?

Охлаждение газа при резком расширении (дросселировании) - Эффект Джоуля-Томсона.

[Гесс]

Кстати просветил для себя вопрос с нагревом водорода. http://nebosklon.info/texnika_xoloda/48

[Vittorio]

вспомнил школьный опыт-
Образование тумана при адиабатическом расширении воздуха
нам показывали это в видоизмененном варианте - компрессор, создаем давление, и с громким пуффф вылетает порция воздуха. Наблюдаемый туман возникает из-за охлаждения, а газ охлаждается т.к. совершает работу.

[Агдамыч]

Да-а... А туман из спускаемой шины грузовика никто не видел, что-ли? Ищо - химики!

[amik]

От новой шины толи тальк пылит, толи хрен чего внутри камеры намешано. А тут НАУКА для народа, прошедшего мимо термодинамики

[Агдамыч]

Ладно-ладно, наверное - тальк. Но он холодный вылетает воздух. Хотя я термометр не держал.

[Vittorio]

Да-а... А туман из спускаемой шины грузовика никто не видел, что-ли? Ищо - химики!

атец, ну я вот не видел) не езжу на грузовиках

[Ferom]

Автор не указал, на каком этапе происходит понижение температуры, поэтому можно еще погуглить – дросселиорвание, растянутое по длине.

[IB]

Адиабатическое расширение сопровождаемое изменением температуры (эффект Джоуля-Томпсона), и как уже указывалось называемое дросселированием в технике, явление достаточно распространённое. В большинстве случаев температура газа падает, что объясняется тоже элементарно - при расширении уменьшается потенциальная энергия взаимодействия молекул (для реальных газов при типичных условиях давления и температуры доминантным является притяжение молекул), что приводит к изменению температуры (зачастую охлаждению).

Примеры:
1) Получение сухого льда дросселированием CO2 из баллона.
2) Уравнивание давления между двумя баллонами, один из которых изначально находится под высоким давлением, а другой под низким, приводит к охлаждению первого и нагреванию второго. Второй случай даже имел для меня практическое значение - я брал кислород у стеклодува, и для максимальной эффективности нужно было бы ждать пока температуры уравняются, иначе (как обычно и было), я уносил меньше, чем мог бы

[Maryna]

вот пункт 2 меня и волновал одно время. По моим расчетам при перекачивании нагреваться кислород должен градусов на 5. А реально он на сколько нагревался?

[Гесс]

для реальных газов при типичных условиях давления и температуры доминантным является притяжение молекул), что приводит к изменению температуры (зачастую охлаждению).

Кроме водорода и как оказалось гелия. Возможно еще чеголибо.
Кстати интересно было бы посмотреть от чего зависит температура инверсии.
Неидеальность газа - критерий неоцениваемый. Вряд ли конечно от молекулярной массы или полярности напрямую, но... Я пока не смотрел.

[Maryna]

От давления зависит и от параметров уравнения Ван-дер-Ваальса (если газ подчиняется), то есть с этими коэффициентами можно связать.

Если кому интересно. В хорошей книге Черный "Газовая динамика" на стр. 39 решается задачка о перекачивании газа в сосуд. Видно, что температура газа в акцепторе действительно выше донора.

[Агдамыч]

Круть. А как экономить азот? Вот заправят нам бутыль с манометром и краном. Потом мы его по мере надобности стравливаем в дьюар, чтобы потом, в конце концов, налить в банку. Каждый шаг - потери не слабые.

[IB]

вот пункт 2 меня и волновал одно время. По моим расчетам при перекачивании нагреваться кислород должен градусов на 5. А реально он на сколько нагревался?

Я перекачивал из 40л в 10л баллон. Последний становился на ощупь тёплым, а первый холодным - при этом эти изменения очень легко отслеживались прикосновением руки. Очень приблизительно имеют место быть те температуры, о которых Вы говорите - я бы сказал ~10 С, но вряд ли существенно больше этого (баллоны металлические, ощущения наощупь очень выраженные).