焦耳–汤姆逊实验

考虑一个绝热系统，其中腔室 A 充满了一种处于固定温度、压力和体积的气体，而腔室 B 为真空。

当气体在高压区域A被强制通过一个刚性多孔屏障进入低压区域B时，气体会发生膨胀，其体积和温度发生变化，从而导致内能改变。

由于没有热量传递，内能的变化等于外界对气体所做的功与气体对外所做的功之间的差值。

重新排列各项并将 U + pV 的和替换为焓，可知该过程为等焓过程。

气体在膨胀过程中是冷却还是升温，取决于焦耳-汤姆逊系数 ��。该系数定义为在焓值恒定的条件下，温度随压力变化的速率。

它也可以表示为在恒定温度下焓随压力变化率的负值除以恒定压力下的热容。

对于理想气体，μ 等于零，因此膨胀不会引起温度变化。但对于实际气体，�� 可能为正值或负值，意味着膨胀过程中会冷却或加热。