Эффект Джоуля-Томсона возникает при адиабатическом расширении газа из-за отклонения его свойств от идеальности. 23

При адиабатическом расширении идеального газа с совершением работы он охлаждается, так как работа совершается за счёт убыли его внутренней энергии. 2 При применении реального газа совершаемая им механическая работа определяется силами межмолекулярного взаимодействия, и её знак зависит от этих сил. 1

В зависимости от условий дросселирования газ может охлаждаться (положительный эффект Джоуля-Томсона) или нагреваться (отрицательный эффект). 23

Таким образом, эффект Джоуля-Томсона возникает благодаря тому, что при адиабатическом расширении реального газа совершается работа, вызывающая изменение его внутренней энергии и температуры. 5