Efek Joule - Thomson

Joule -Thompson effect biasanya digunakan dalam industri migas untuk dijadikan tolok ukur pada proses pencairan gas. Proses pencairan gas ini dilakukan karena akibat dari tekanan dan temperatur yang kritis sehingga megakibatkan gas membentuk kristal yang seperti es atau biasa disebut sebagai gas Hidrat. Proses pencairan gas yang menggunakan Joule-Thomsone effect adalah dengan pertolongan suatu kompresor, dimana gas pertamakali ditekan pada tekanan yang tinggi, kemudian dilepas untuk pengembangan bebas. Gas yang telah mengalami penurunan suhu akan dialirkan kedalam kompresor dan proses dapat diulang kembali hingga mencapai suhu yang cukup rendah sehingga pada pengembangan atau ekspansi dihasilkan cairan sebagai akibat terjadinya proses kondensasi. Sebagaiamana diketahui bahwa pada umumnya gas yang dialirkan dari bawah tanah, akan melewati choke valve guna diatur laju alirnya dan masuk kedalam plant yang tekanannya dijaga tetap. Pada bukaan choke yang kecil, maka tekanan sebelum choke valve relatif tinggi dan kemungkinan fenomena choking sudah terjadi. Choking adalah suatu kejadian di valve dimana penurunan tekanan dikeluarkan choke valve tidak akan menambah laju alir fluida yang melewatinya seperti lazimnya hukum mekanika fluida, dimana semakin tinggi hilang tekan atau pressure drop melewati valve maka laju alir fluida yang dapat melewatinya juga akan semakin besar. Pada umumnya choking terjadi jika rasio tekanan keluar dan rasio tekanan yang masuk sekitar 0.5 tapi harga ini juga bergantung pada jenis gas yang melewatinya, yang biasanya diwakili oleh besaran Cp/Cv. Energi di dalam reservoir akan selalu berusaha untuk dapat mengalirkan sebanyak – banyaknya fluida melewati choke valve tersebut, yaitu dengan cara mengubah kondisi choking. Kondisi choking akan bergeser ke arah tidak menjadi choking jika tekanan yang masuk ke dalam choke valve naik. Berapa besarnya kenaikan ini tentunya mengikuti kemampuan batas energi dari reservoir yang mendorong fluida sampai ke permukaan. Dengan begitu besarnya hilang tekan yang melewati choke valve akan membuat temperatur keluaran gas menjadi semakin dingin. Ketika choke valve dibuka membesar maka energi reservoir akan memberikan tekanan sekian saja karena gas sudah bisa mengalir lebih banyak.

Persamaan Joule – Thomson :

H =  H ( P,T )

Pada percobaan Joule – Thomson  nilai H adalah konstan i.e. dH = 0

Sekarangadalah C_P, Maka kapasitas panasnya berada dalam tekanan konstan, sejak

dH = TdS + VdP