绝热放气制冷

设一刚性容器容积为V，放气前气体处于高压状态（p₁，T₁，m₁），打开阀门后，容器内的高压气体向外面的低压空间排放。

绝热放气

假定放气时容器和阀门是绝热的，放气过程没有输出外功，容器内气体随时处于均匀状态，放气终了气体处于低压状态（p₂，T₂，m₂）。对容器内的气体运用热力学第一定律可得

其中，U为容器内气体总内能。上式表明，系统总内能的减少等于排出气体带走的能量。假定容器内的气体为理想气体，上式可写为

整理积分后得

从上式可以看出，刚性容器的绝热放气必定是一个降温过程。这种降温过程在低温中又称西蒙（Simon）膨胀。在 p₁，T₁给定的情 况下，放气过程终了时的压力越低,所能达到的温度也越低.式。如果在放气前，容器中的气体压力足够高，温度又相当低，那末，当进行放气时，残留在容器中的气体将降温，可直至液化。