Joule–Thomson 効果 ― 絞ると冷える理由と,エアコンの中身

高圧の気体を細い穴(多孔質の栓)から断熱的に吹き出させると, 外から熱をもらっていないのに温度が変わります.しかも下がるとは限りません. ①では栓を通る前後で何が起きているかを見て, μ = (∂T/∂p)H の符号が気体と温度で決まることを確かめます. ②では,この「絞る」操作をエアコンの膨張弁として組み込み, 部屋を冷やしたり温めたりする装置に仕立てます.

①は van der Waals の状態方程式(a・b は臨界点に合わせた表の値)で計算しています. 理想気体では μ = 0 なので,この現象だけは実在気体でないと出てきません. ②の冷媒は Lee–Kesler の蒸気圧式と Riedel–Watson の潜熱式による相関計算です.