Узбекистон республикаси олий

2. Жоуль – Томсон эффекти.
Жоуль - Томсон томонидан таклиф килинган газнинг кенгайишига доир 
тажрибада газ температурасининг унинг ноидеаллиги туфайли сезиларли узгаришига 
эришилади. 
Бунда газни етарлича катта, бирок узгармас босимда иссикликдан 
изоляцияланган говак тусик оркали окиб утишига мажбур килинади. Бунда газ окиб 
утиши адиабатик ходиса булади. 
Тусикнинг гидродинамик каршилиги шунга олиб келадики, унда газнинг босими 
кисман йуколади ва газ тусикдан анча паст босимда чикади. Бинобарин, газ кенгаяди 
ёки техникада айтилишича, газ дросселланади. Натижада газ совуйди.
Газнинг дросселлаш йули билан бир узгармас босимдан иккинчи узгармас 
босимга адиабатик кенгайишида газ температурасининг узгариш ходисаси Жоуль-
Томсон эффекти деб аталади. 
Жоуль-Томсон процессида ноидеал газ температурасининг узгаришининг сабаби 
шуки, газ кенгайганида молекулалар орасидаги масофа катталашади ва демак, 
молекулалараро узаро таъсир кучларига карши ички иш бажарилади. Бу иш хисобига 
молекулаларнинг кинетик энергияси ва газнинг температураси 
узгаради. 
Молекулаларнинг узаро таъсир кучлари нолга тенг буладиган идеал газларда Жоуль-
Томсон эффекти булмайди. 
Жоуль-Томсон эффекти микдорий жихатдан Жоуль-Томсон дифференциал 
коэффициенти деб аталувчи билан характерланади, бу коэффициент газнинг
температура узгаришининг бу узгаришни юзага келтирган босим узгаришига 
нисбатаи билан аникланади: 
Фараз килайлик, газнинг бирор аник масалан, 1моль массаси иссикликдан 
изоляцияланган цилиндрга жойлаштирилган ковак тусик оркали чапдан унгга 
утаётган булсин. 1моль газ тусик ва чапдан М нукта оралигидаги хажмини 
эгаллаган тусикдан утгандан кейин эса, яъни кенгайгандан кейин тусик ва унгдаги
нукта орасидаги
хажмни эгаллаган булсин. К поршенниннг М вазиятдан тусиккача силжишида 
газнинг хажми кийматидан нолгача узгаради. Бинобарин бир моль газни тусикдан 
чап томонда силжитиш иши га тенг булади. Худди шу сабаларга кура газнинг 
тусикдан унг томонда бажарган иши га тенг булади. Газнинг умумий кенгайиш 
ишлари куйидагига тенг булади (1-расм): 
Термодинамиканинг биринчи бош конунига кура газнинг бажариган иши унинг 
ички энергиясининг тескари ишора билан олинган узгаришига тенг булиши керак, 
кенгайтириш процесси адабиатик равишда амалга оширилган булгани учун
булади. Шунинг учун агар ва бир моль газнинг кенгайгунча ва кенгайгандан 
кейинги ички энергиялари булса, у холда 

---

85 
функция газнинг иссиклик функцияси ёки энтальпияси деб 
аталади. Демак, Жоуль-Томсон процесси шундай содир буладики, бунда тусик 
(дроссел) нинг хар икки томонида хам газнинг иссиклик функцияси узгармас булади.: 
(1) 
Хакикатдан хам, тажрибанинг курсатишича, газларнинг купчилиги (азот, 
кислород, карбонат ангидрид ва хоказо) хона температурасида дросселланишда 
совийди. Бирок водород, гелий сингари газлар худди шу шароитларда исийди. Бу 
биринчи холда Жоуль-Томсон коэффициентининг мусбат эканлигини ( 
) ва иккинчи холда манфий эканнини билдиради. 
Нихоят, шуни кайд килиш керакки, Жоуль-Томсон процесси кайтмас 
процессдир, демак, бу процессда энтропия ортади,
. 
(1) тенгламани куйидаги куринишда кайта ёзиш мумкин. 
бирок
бинобарин,
(2) 
Энди энтропиянинг узгаришини температуранинг узгариши ва босимнинг
узгариши оркали ифодалаймиз.
Маълумки,
(3) 
эди. нинг бу кийматини (2) га куямиз ва куйидагини оламиз: 
бундан бизни кизиктираётган Жоуль-Томсон коэффициентининг куйидаги ифодасини 
оламиз: 
(4) 
бу ерда газнинг кенгайтиш коэффициенти. 
Реал газлар учун мусбат хам, манфий хам булиши мумкин. Шу билан бирга айни 
бир газ учун темпиратураларнинг бир сохасида мусбат, иккинчи сохасида 
эса манфий булиши мумкин. Бошкача айтганда, айни шу газ учун шундай характерли
температура борки, бу температурада Жоуль-Томсон коэффициенти узининг 
ишорасини узгартиради. Бу температура инверсия температураси деб аталади. 
Ван-дер-Ваальс тенгламаси

---

86 
дан ( ) ни топиб, (4) га куямиз. 
У холда 
ни хосил киламиз. 
Бу формуладан яккол куриниб турибдики, Жоуль-Томсон коэффициенти
ёки булганидагина мусбат булар экан.
булганида коэффициент , яъни дросселлашда газ исийди. 
инверсия температураси куйиадги тенгликдан аникланиши равшан: 
(5) 
(5) ни критик температуранинг ифодаси 
билан таккослаб, инверсия температураси ва критик температура орасидаги куйидаги 
оддий муносабатни оламиз: 
Анча купол хосблашлар натижасида олинган бу муносабат тажрибада анчагина 
каноатланарли тасдикланади. Хар холда критик температура канча паст булса,
инверсия температураси хам шунча паст булади. 
Хона температурасида утказилган Жоуль-Томсон тажрибасида водород 
кенгайишда исигани, бошка газлар эса совигани, албатта, водороднинг кандайдир 
алохида хоссага эга эканлигида эмас. Хар кандай газ билан хам инверсия 
температурасидан баланд температурада тажриба утказилса, бу газда ана шундай хосса 
намоён булади.