안녕하세요. 박정철 전문가입니다.
부탄가스 용기 안에는 부탄이 높은 압력으로 액체 상태로 저장되어 있습니다. 용기에 구멍을 뚫어 가스를 배출하게 되면, 용기 내부의 압력이 낮아지면서 액체 상태의 부탄이 기체 상태로 변하게 됩니다. 이러한 '기화(증발)' 과정에서 부탄은 주변의 열을 흡수하게 됩니다. 이 열은 부탄가스 용기 자체와 주변 공기로부터 오게 됩니다.
또한, 기체 상태로 변한 부탄이 외부로 빠르게 분출되면서 부피가 팽창하게 됩니다. 기체가 갑자기 팽창할 때도 주변의 열을 흡수하는 '단열 팽창'이라는 현상이 발생합니다.
이 두 가지 과정, 즉 액체가 기체로 변하면서 열을 흡수하는 기화열과 기체가 팽창하면서 열을 흡수하는 단열 팽창 때문에 부탄가스 용기의 온도가 급격히 낮아지면서 차갑게 느껴지는 것입니다. 이는 더운 여름날 몸에 알코올을 바르면 시원하게 느껴지는 것과 같은 원리라고 생각하시면 이해하기 쉬우실 것입니다. 알코올이 증발하면서 피부의 열을 빼앗아가기 때문입니다.