줄-톰슨효과

에어컨에도 가스가 들어갑니다.

예전에 냉매로 많이 쓰이던 가스가 프레온이라는 가스입니다.



프레온가스
메탄, 에탄과 같은 가장 기본적인 탄화수소 화합물에서 수소 부분을 플루오르(불소)나 다른 할로겐 원소로 치환한 물질.
이 가스는 오존층을 파괴한다. 오존층이란 대기층 위쪽 약25km상공에 오존이라는 가스층을 말하며, 이 오존층은 사정없이 내리쬐는 자외선을 차단해서, 인간이나 동식물들이 성장하는데 알맞은 역할을 한다. 그런데 이 오존층을 프레온가스가 파괴하면 자외선을 차단할 수가 없다. 이 자외선은 백내장과 피부암을 유발시키고, 식물의 성장 발육에도 막대한 피해를 준다.
프레온가스의 특징
대표적인 특징으로는 비부식성으로 장치 내 배관의 손상이 없고 그리고 무독성으로 식품사용에 용이하며 취급이 쉽다. 또한 낮은 압력에서도 액화하여 열효율이 좋아 냉장고, 에어콘의 냉매제로 사용된다.



프레온가스가 오존층을 파괴한다고 하여 새로이 개발된 대체가스가



HFC(hydero fluoro carbon)
오존층 파괴물질인 프레온가스, 즉 CFC(염화불화탄소)의 대체물질로 개발되었으며, HFC-134-a, HFC-152-a, HFC-32, HFC-125 등의 종류가 있다.
HFC는 대기권내에서의 수명이 짧고 염소를 포함하지 않으므로 성층권에서의 오존 손실을 막을 수 있는 최선의 대체물로 여겨지고 있다.



에어컨에 적용된 물리학 법칙이 줄-톰슨효과입니다.

이 법칙의 정의를 살펴보면



압축한 기체를 단열된 좁은 구멍으로 분출시키면 온도가 변하는 현상이다.

분자간 상호작용에 의해 온도가 변하는 것으로, 공기를 액화시킬 때나

냉매의 냉각에 응용되는 현상이다.

J.P.줄과 W.톰슨(W.켈빈)이 1854년 실험을 통하여 발견한 것이다.

압축한 기체를 단열된 좁은 통로를 통해서 빠져나가게 하면

빠져나가기 전후의 기체의 엔탈피는 같게 된다.

이 과정에서 온도변화는 생기지 않지만, 실제 기체의 경우는 분자간

상호작용이 있기 때문에 온도변화가 생긴다.

이 현상을 줄-톰슨효과라고 한다. 



이후 1900년대 초 영국에서 케리어 라는 사람이 에어컨이라는 물건이 처음 만들게 됩니다.

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