Ver el código de «Efecto Joule-Thomson»

{{distinguir|el [[efecto Joule]], que aparece cuando una corriente eléctrica pasa por un conductor y este aumenta su temperatura.}}
[[Archivo:Gáz fojtás.png|miniaturadeimagen|Asfixia de un gas ideal en el diagrama temperatura-entropía.]]
En física, el '''efecto de Joule-Thomson''' o '''efecto Joule-Kelvin''' es el proceso en el cual la [[temperatura]] de un sistema disminuye o aumenta al permitir que el sistema se expanda libremente manteniendo la [[entalpía|cantidad de energía que un sistema intercambia]] 

== Descripción ==
La relación entre temperatura, presión y volumen de un [[gas]] se puede describir de una forma sencilla gracias a las [[leyes de los gases]]. Cuando el volumen aumenta durante un proceso irreversible, las leyes de los gases no pueden determinar por sí solas qué ocurre con la temperatura y presión del gas. En general, cuando un gas se expande adiabáticamente, la temperatura puede aumentar o disminuir, dependiendo de la presión y temperatura inicial. Para una presión constante (fijada previamente), un gas tendrá una '''temperatura de inversión de Joule-Thomson (Kelvin)''', sobre la cual al comprimirse el gas causa un aumento de temperatura, y por otro lado, la expansión del gas causa un enfriamiento. En la mayoría de los gases, a [[presión atmosférica]] esta temperatura es bastante alta, mucho mayor que la temperatura ambiental, y por ello la mayoría de los gases se enfrían al expandirse. El incremento de temperatura (ΔT) con respecto al incremento de presión (Δp) en un proceso de Joule-Thomson es el coeficiente de Joule-Thomson.

{{ecuación|<math>\mu\ = {\Delta T \over \Delta p}</math>}}

Esta expresión se puede encontrar también escrita de la siguiente forma:

{{ecuación|<math>\mu_{JT} = \left( {\partial T \over \partial p} \right)_H</math>}}

El valor de <math>\mu_{JT}</math> depende del gas específico, tanto como la temperatura y la presión del gas antes de la expansión o compresión. Para gases reales esto será igual a cero en un mismo punto llamado '''punto de inversión''' y '''la temperatura de inversión Joule-Thomson''' es aquella donde el signo del coeficiente cambia.

== Efecto Joule-Thompsom negativo ==
Una notable excepción de la regla de que la temperatura se incrementa con la expansión del gas es el [[helio]], cuya temperatura de inversión Joule-Thomson a una atmósfera es de 40{{esd}}K (−233&nbsp;°C). El otro único gas que se calienta durante la expansión en condiciones normales es el hidrógeno. La razón física detrás de esto es la siguiente. Durante las colisiones, la [[energía cinética]] es convertida en [[energía potencial]] temporalmente. Esto significa que una caída en la densidad significa una caída en el número de colisiones por unidad de tiempo, y por lo tanto, una disminución de la energía potencial, que debido a la [[conservación de la energía]] a su vez conduce a un aumento de la energía cinética, y por lo tanto, de la temperatura. En el caso del hidrógeno y del helio, la conversión de energía potencial en energía cinética supera con creces el aumento de energía potencial debido a las fuerzas electromagnéticas.

La temperatura de inversión Joule-Thomson es la temperatura en la que el coeficiente cambia de signo.

== Aplicaciones ==
El efecto se aplica en la técnica Linde como un proceso estándar en la industria petroquímica, por ejemplo, cuando el efecto de enfriamiento se usa para [[licuar gases]], en muchas [[ criogenia|aplicaciones criogénicas]] (por ejemplo, para la producción de oxígeno líquido, nitrógeno y helio).

== Bibliografía ==
* Zemansky, M.W. (1968). Heat and Thermodynamics, McGraw-Hill., p.182, 335
* Schroeder, Daniel V. (2000). Thermal Physics, Addison Wesley Longman., p.142

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