химический каталог




Технология полупроводникового кремния

Автор Э.С.Фалькевич, Э.О.Пульнер, И.Ф.Червоный, Л.Я.Шварцман и др.

м более низкой температуры, чем температура окружающей среды- Такой искусственный отвод теплоты в сущности является процессом, предусматривающим ее перевод с одного температурного уровня на другой, более высокий. Поэтому любой холодильный аппарат должен работать как тепловой насос. Практически [277] для достижения низких температур можно воспользоваться: фазовым превращеРис. 164. Схема устройства дросселя

нием, когда неупорядоченная фаза переходит в упорядоченную; откачкой паров, когда устраняются молекулы, обладающие наиболее высокими энергиями; расширением газа с совершением внешней работы; дросселированием либо десорбцией в условиях, когда расширение газа сопровождается работой молекул против сил притяжения. Все эти способы так или иначе уменьшают среднюю кинетическую энергию молекул.

Дросселирование - процесс, при котором поток газа меняет давление за счет резкого изменения объема. Устройство дросселя представлено на рис. 164. Газ из компрессора 3 под давлением Р, по трубопроводу 2 поступает к дроссельному крану J и, выходя через отверстие, расширяется с уменьшением давления до Р2 в камере 4.

Если между молекулами нет сил взаимодействия (идеальный газ), то такая операция не меняет температуру газа, так как PV - величина постоянная для данной температуры. Если же расширение газа сопровождается изменением энергии взаимодействия, то это должно привести к изменению его температуры. При этом, если в сжатом состоянии • часть кинетической энергии затрачивается на преодоление межмолекулярных сил отталкивания, газ при расширении нагревается. Если же расширение сопровождается ослаблением сил притяжения, то газ охлаждается.

Это явление называется эффектом Джоуля-Томсона. Охлаждение газа называют положительным, а нагрев - отрицательным эффектом Джоуля- Томсона.

Один и тот же газ при различных температурах может иметь положительный либо отрицательный эффект. Температура, при которой происходит изменение знака эффекта Джоуля-Томсона, называется температурой инверсии.

Для охлаждения, естествекно, используется положительный эффект Джоуля-Томсона, и, следовательно, дросселирование применимо только для температур, которые находятся ниже точки инверсии. Верхняя температура инверсии, например, для азота при давлении 10-1 МПа составляет 560 К, а для гелия прибавлении 3-1 МПа 40 К.

355

Таким образом, для охлаждения дросселированием гелий необходимо предварительно охладить до 40 К, а азот не требует предварительного охлаждения и может переводиться в жидкое состояние одним дросселированием. Получение холода или сжиженного газа простым дросселированием малоэффективно. Это связано с большим удельным расходом энергии. Кроме того, для сжижения таких газов, как гелий, необходимо осуществлять предварительное охлаждение до температуры инверсии. В то же время благодаря простоте исполнения метод дросселирования используется как вспомогательный почти во всех холодильных машинах.

Используя эффект дросселирования, Линде изготовил машину (рис. 165) для сжижения воздуха, которая описана в работе [278]. Атмосферный воздух в компрессоре Кг сжимается до давления 2 МПа, во втором компрессоре К2 давление повышается до 22 МПа. Сжатый воздух проходит по трубопроводу и охлаждается при этом проточной

356

и выделенной в каждый момент теплотой приводит к охлаждению находящейся в сосуде жидкости в течение времени откачивания пара.

Откачивание паровой фазы и уменьшение давления снижают температуру жидкости вплоть до достижения тройной точки (см. гл. 1).

Вакуумирование парового пространства используют и для получения веществ в шугообразном состояний (смесей одного и того же вещества в жидкой и твердой фазах).

Очень низкую температуру можно получить при растворении жидкого Не3 в Не4 (эффект Лондона). С помощью рефрижераторов, использующих растворение Не3 в Не4, можно получить температуры вплоть до 0,003 К. Однако в этом случае необходима начальная температура < 0,7 К.

Еще более низкую температуру можно получить с помощью метода адиабатного размагничивания парамагнитных солей. Этот метод позволяет достичь температуры 0,001 К. Сущность метода заключается в упорядочении элементарных магнитиков, из которых состоят парамагнитные соли, в магнитном поле. Это упорядочение идет с выделением теплоты, которую отводят в процессе намагничивания, и обычно осуществляется при 1-1,5 К. Если для соли создать адиабатные условия и снять магнитное поле, то образец сильно охладится. Необходимость использования очень низких (< 1 К) начальных температур сдерживает использование этого очень интересного метода.

Низких температур можно достичь также охлаждением с использованием термоэлектрического эффекта Пельтье, вихревым эффектом, открытым Ранком, эффектом термомагнитного охлаждения и др.

Хранение и транспортировка сжиженных газов

Сжиженные и замороженные газы при низкой температуре занимают значительно меньший объем, чем сжатые газы при нормальной температуре. Поэтому широко используют хранение и транспортировку газов в конденсированном состоя

страница 102
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119

Скачать книгу "Технология полупроводникового кремния" (4.95Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Стулья для гостиной купить
гироскутер по низкой цене
билеты без наценки спб
комплекты слесарного оборудования

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(19.08.2017)