줄-톰슨 실험

단열 시스템을 생각해보자. 챔버 A는 일정한 온도, 압력, 부피로 가스로 채워져 있고, 챔버 B는 비어 있다.

가스가 A의 고압 영역에서 B의 저압 영역으로 강제로 통과하면, 가스는 팽창하여 부피와 온도가 변하고, 그 결과 내부 에너지가 변합니다.

열이 전달되지 않기 때문에 내부 에너지 변화는 기체에 작용하는 일과 기체에 의해 일어나는 일의 차이와 같다.

항을 재배열하고 합 U + pV를 엔탈피로 대체하면 이 과정이 등센탈피임을 알 수 있다.

이 팽창 중 가스가 식거나 가열되는지는 줄-톰슨 계수 ��에 따라 달라집니다. 이는 일정한 엔탈피에서 압력에 따라 온도가 변하는 속도로 정의됩니다.

또한 일정 온도에서 압력에 따른 엔탈피 변화의 음수를 일정 압력에서의 열용량으로 나누어 나눈 값으로도 쓸 수 있습니다.

이상기체의 경우 μ 가 0이므로 팽창은 온도 변화를 일으키지 않습니다. 하지만 실제 기체의 경우, ��는 양수일 수도 음수일 수도 있으며, 이는 팽창 중 냉각 또는 가열을 의미합니다.