જૂલ-ટૉમ્સન અસર (JouleThomson effect) : ઉષ્માનો વિનિમય કે બાહ્ય કાર્ય કર્યા સિવાય વાયુના સમોષ્મી વિસ્તરણ (adiabatic expansion) સાથે સંકળાયેલ તાપમાનનો ફેરફાર. હાઇડ્રોજન અને હિલિયમ વાયુ સિવાય, બધા જ વાયુઓનું વિસ્તરણ કરતાં તે ઠંડા પડે છે. (હાઇડ્રોજન અને હિલિયમનું પ્રારંભિક તાપમાન ખૂબ જ નીચું હોય ત્યારે તેમનું વિસ્તરણ કરતાં ઠંડા પડે છે.)
R અવરોધ ધરાવતા વાહકમાં I જેટલો વિદ્યુતપ્રવાહ t સમય માટે પસાર કરતાં જૂલના નિયમ અનુસાર વાહકમાં I2Rt જેટલી ઉષ્મા પેદા થાય છે. જૂલનો નિયમ, જૂલ-ટૉમ્સન અસરથી જુદો પડે છે.
જૂલ અને કેલ્વિને એક પ્રયોગ કર્યો, જેમાં અવાહક (insulated) તંત્ર તૈયાર કર્યું. છિદ્રાળુ દાટો (porous plug) આ તંત્રનું મહત્વનું અંગ છે. અવરુદ્ધ પ્રક્રિયા (throttling process) દ્વારા વાયુને ઊંચાથી નીચા દબાણે છિદ્રાળુ દાટા મારફતે ધકેલવામાં આવે છે. કુલ ઉષ્મા (enthalpy) અચળ હોય ત્યારે ઘણાખરા વાયુઓનું વિસ્તરણ કરતાં તે ઠંડા પડે છે. તેનું કારણ એ છે કે વિસ્તરણ દરમિયાન વાસ્તવિક વાયુના અણુઓ વચ્ચેના આકર્ષણબળ વિરુદ્ધ કાર્ય કરવું પડે છે. કુલ ઉષ્મા (H) અચલ હોય ત્યારે દબાણની સાપેક્ષ, તાપમાનના તફાવતને જૂલકેલ્વિન ગુણાંક (coefficient) કહે છે. આ ગુણાંક (μ) નીચેના સૂત્રથી મળે છે :
જ્યાં V = વાયુનું કદ; P = વાયુનું દબાણ; T = નિરપેક્ષ તાપમાન અને Cp = અચળ દબાણે વાયુની વિશિષ્ટ ઉષ્મા છે. વ્યુત્ક્રમ (inversion) તાપમાને ઘણાખરા વાયુઓ માટે આ ગુણાંકની સંજ્ઞા ઊલટાય છે. એટલે ધનને બદલે ઋણ અથવા વિરુદ્ધ થાય છે. હિલિયમ અપવાદરૂપ છે, કારણ કે તેનું વ્યુત્ક્રમ તાપમાન ઓરડાના તાપમાન કરતાં ઊંચું હોય છે. જૂલ-ટૉમ્સન અસરનો ઉપયોગ કરીને વાયુનું પ્રવાહીમાં રૂપાન્તર કરી શકાય છે. આ ઘટનાનો ઉપયોગ રેફ્રિજરેટરમાં થાય છે.
પ્રહલાદ છ. પટેલ