안녕하세요. 전승훈 과학전문가입니다.
단열팽창은 물체가 열출입 없이 팽창할 때 나타나는 현상으로 갑자기 부피가 커지는데, 자체 에너지가 소모되므로 온도가 내려 가는 것입니다. 단열압축은 그 반대로 온도가 올라갑니다.
예를 들면, 구름이 생성되는 원리와 관련있습니다.
지면의 공기가 따뜻해지면 밀도가 작아져서 위로 상승합니다. 상승할수록 기압이 낮아지므로 공기는 팽창하구요. 팽창을 할 때 주위로부터 열을 받을 수 있다면 온도변화가 없지만 열을 받을 수 없으면 팽창하면서 밖으로 해준 일만큼 공기에서 에너지가 없어지므로 온도가 내려가는 것입니다.
급하게 공기가 상승하는 저기압의 경우에는 이 효과가 더 두드러져 공기의 온도가 이슬점 이하로 떨어집니다. 그러면 공기 중에 포함하고 있던 수증기가 물로 바뀌면서 구름을 생성하는 원인이 되는 것이지요.
한편, 헬륨 등 가스를 액화하는 데는 가스의 단열팽창과 자유팽창을 이용합니다.
도움이 되시면 좋겠네요.
