Quando um gasoduto pressurizado é rapidamente despressurizado (isto é, é permitido que o gás flua rapidamente através de uma válvula aberta para a atmosfera), um efeito termodinâmico faz com que o gás esfrie. Isso é chamado de processo de limitação ou efeito Joule-Thomson. A perda de calor é uma função da expansão do gás de uma pressão alta para uma pressão mais baixa e é de natureza adiabática (nenhum calor é trocado).
Determine o gás que é comprimido na tubulação. Por exemplo, suponha que o gás dióxido de carbono esteja em uma tubulação a uma pressão de 294 libras por polegada quadrada (psi) e a uma temperatura de 212 graus Fahrenheit. Nessas condições, o coeficiente de Joule-Thomson é 0,6375.
Reorganize o cálculo da perda de calor para isolar a temperatura final. A equação de Joule-Thomson é μ = (T1 - T2) / (P1 - P2) onde μ é o coeficiente de Joule-Thomson, T1 é a temperatura inicial, T2 é a temperatura inicial, T2 é a temperatura final, P1 é a pressão inicial e P2 é a pressão final pressão. A reorganização produz -μ x (P1 - P2) + T1 = T2. Suponha que a pressão final seja de 50 psi.
Calcule a temperatura final e a perda de calor no sistema. Isso é feito inserindo os valores como -0,6375 x (294 - 50) + 212 = T2, que calcula ser T2 = 56,45. Portanto, a perda de calor durante a despressurização é de 212 a 56,45 ou aproximadamente 155 graus Fahrenheit.