வாயுக்களைத் திரவமாக்குதல்

வாயுக்களைத் திரவமாக்குதல்

LPG (திரவமாக்கப்பட்ட பெட்ரோலிய வாயு) மற்றும் ராக்கெட் எரிபொருட்கள் போன்ற வணிக செயல்பாடுகளுக்கு திரவ நிலையில் வாயுக்கள் தேவைப்படுகிறது. வாயுக்களை திரவமாக்கும் முறைகள் ஜுல்-தாம்சன் விளைவினை அடிப்படையாகக் கொண்டவை. அழுத்தப்பட்ட வாயுவானது. ஒரு மிகச் சிறிய துளையின் வழியே, குறைந்த அழுத்தப் பகுதிக்கு செலுத்தப்படும் போது குறிப்பிடத்தக்க அளவில் வாயு குளிர்ச்சியடைகிறது என்பதை ஜுல்-தாம்சன் கண்டறிந்தார். வெப்ப மாறாச் செயல்முறையில் ஒரு வாயுவானது அதிக அழுத்தப் பகுதியிலிருந்து, குறைந்த அழுத்தப் பகுதிக்கு விரிவடையச் செய்யும் போது, வெப்ப நிலையானது குறையும் இந்நிகழ்வு ஜூல்-தாம்சன் விளைவு எனப்படுகிறது. ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலைக்கு கீழேமட்டும் இவ்விளைவு நிகழ்கிறது. இக்குறிப்பிட்ட வெப்பநிலை ஒவ்வொரு வாயுவிற்கும் அதன் தன்மையினைப் பொருத்து அமைகிறது. எந்த ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலைக்கு கீழ், ஒரு வாயு ஜுல்-தாம்சன் விளைவிற்கு உட்படுகிறதோ அவ்வெப்பநிலை எதிர்மாறுவெப்பநிலை (Ti) என்று அழைக்கப்படுகிறது.

Ti = 2a / Rb ---------- (6.34)

வாண்டர் வால்ஸ் மாறிலிகள் a மற்றும் ‘b’ யைப் பயன்படுத்தி எதிர்மாறு வெப்பநிலையினைப் பெறலாம்.

O2, He, N2 மற்றும் H2 போன்ற வாயுக்கள் குறைவான TC மதிப்பினைப் பெற்றுள்ளன. எனவே திறம்படக் குளிர்விக்க ஜூல் தாம்சன் விளைவினைப் பயன்படுத்த முடியும். எதிர்மாறு வெப்பநிலையில், ஒரு வாயு விரிவடையும் போது, வெப்பநிலையில் உயர்வோ அல்லது குறைவோ ஏற்படுவதில்லை. ஆனால் எதிர்மாறு வெப்பநிலைக்கு மேல், ஒரு துளை வழியே வாயுவினை விரிவடையச் செய்யும் போது வெப்பமாகிறது.

வாயுக்களைத் திரவமாக்க பல்வேறு முறைகள் பயன்படுகின்றன

1) லின்டேமுறையில், காற்று அல்லது பிறவாயுக்கள் ஜுல்-தாம்சன் விளைவினைப் பயன்படுத்தி திரவமாக்கப்படுகின்றன.

2) கிளாட்முறையில், ஜுல்-தாம்சன் விளைவுடன், வாயுவானது எந்திரவியல் வேலைக்கும் உட்படுத்தப்படுகிறதன் மூலம் அதிக குளிர்ச்சியடைந்த நிலை உருவாக்கப்படுகிறது.

3) வெப்ப மாறாச் செயல்முறையில், கடோலினியம் சல்பேட் போன்ற காந்தத் தன்மையுடைய பொருளின் காந்தத் தன்மையை இழக்கச் செய்வதன் மூலம், குளிர்ச்சியடையச் செய்தல் நிகழ்த்தப்படுகிறது. இம்முறையில் 0K வை விடகுறைவான வெப்பநிலையான 10-4K அளவில் வெப்பநிலையினை அடைய இயலும்.