Havoning tarkibi va tarkibiy qismlarining fizik xossalari

U = U' + C_VТ.

Gaz bilan bajarilgan tashqi ish hajm va bosim ko’paytmasiga teng:

A = PV.

O’z navbatida tenglamani quyidagicha yozish mumkin:

∆Q = (U₂' – U₁') + C_V(T₂ – T₁) + (P₂V₂ – P₁V₁).

Drossellash jarayoni adiabatik bo’lganligi tufayli, ya’ni ∆Q = 0, issiqlik ajralishi va yutilishlarisiz sodir bo’ladi. O’z navbatida:

(U₂' – U₁') + C_V(T₂ – T₁) + (P₂V₂ – P₁V₁) = 0.

Bu tenglamadan foydalanilgan holda drossellash vaqtida harorat o’zgarishini kuzatish mumkin. Shu maqsadda tenglamani quyidagicha yozish mumkin:

C_V(T₁ – T₂) = (U₂' – U₁') + (P₂V₂ – P₁V₁).

Gazni drossellash jarayonida bajarilgan ichki ish (U₂' – U₁') doimo ijobiy, chunki, quyi bosimda gazning ichki potensial energiyasi yuqori bosimdan doimo katta bo’ladi, ya’ni (U₂' – U₁') > 0. Shunday qilib gazni drossellash vaqtida ichki energiyaning o’zgarishi ularning haroratini pasayishi bilan sodir bo’ladi.

Drossellashning umumiy effekti, o’z navbatida gaz haroratining o’zgarishi, ichki va tashqi ishlar nisbati bilan aniqlanadi.

Gazni drossellash vaqtida bajarilgan ichki ish musbat, manfiy va nolga neng bo’lishi mumkin:

P₂V₂ > P₁V₁;

P₂V₂ = P₁V₁; P₂V₂ < P₁V₁.

Bininchi va ikkinchi holatda gazlarni drossellashda ularni sovishi kuzatiladi. Uchinchi holatda gazlar harorati pasayishi, ko’tarilishi yoki o’zgarishsiz qolishi mumkin:

• 
  agar (U₂' – U₁') > P₂V₂ – P₁V₁, ∆T > 0, bo’lsa gaz soviydi;
  
• 
  agar (U₂' – U₁') = P₂V₂ – P₁V₁, ∆T = 0, bo’lsa gaz harorati o’zgarishsiz qoladi;
  
• 
  agar (U₂' – U₁') < P₂V₂ – P₁V₁, ∆T < 0, bo’lsa gaz qiziydi.
  

Shunday qilib, Joul-Tomson effektining qiymati musbat, manfiy va nolga neng bo’ladi.

Boshlang’ich 20°С haroratda 8 dan 0,1 MPa kengaygan havo uchun keltirilgan tenglamaga muvofiq hisoblangan oxirgi harorat T₂ 84 К yoki –189°С ga teng. Haqiqatda esa erishish mumkin bo’lgan haroratni payayishi hisoblangandan kam bo’ladi.

Amaliy hisoblarda haroratning va entalpiyaning o’zgarishi gazlarni kengayish jarayonida termodinamik diagramma bo’yicha aniqlanadi, jumladan S – T entropiya diagrammasi bo’yicha ham.