התפשטות ג'אול
ויקיפדיה האנציקלופדיה encyclopedia
התפשטות ג'אול (נקראת גם התפשטות חופשית) היא תהליך בלתי-הפיך בתרמודינמיקה, שבו נפח של גז נשמר בצדו האחד של מיכל מבודד תרמית (באמצעות מחיצה), כאשר בצדו האחר של המיכל שורר ואקום. לאחר מכן המחיצה בין שני החלקים של המיכל נפתחת במהירות, והגז ממלא את המיכל כולו באופן ספונטני. בתהליך זה האנטרופיה עולה, והאנרגיה החופשית של הלמהולץ (כלומר כמות האנרגיה שניתן להפיק מהגז לצורך ביצוע עבודה מכנית שימושית) פוחתת.
התפשטות ג'אול, שניתן לראות בה ניסוי מחשבה מעניין המערב גזים אידיאליים, היא תרגיל שימושי בתרמודינמיקה קלאסית. היא מספקת דוגמה נוחה לחישוב השינויים בגדלים תרמודינמיים יסודיים, וממחישה את הגידול באנטרופיה של היקום הנגרם על ידי תהליך זה, שבטבעו היסודי אינו הפיך. ניסוי התפשטות ג'אול אמיתי בהכרח מערב גזים ריאליים; במקרה זה, הירידה בטמפרטורה בסיום התהליך מהווה מדד לחוזק כוחות המשיכה הבין-מולקולריים.
סוג זה של התפשטות נקרא על שם ג'יימס ג'אול שעשה שימוש בהתפשטות הזאת ב-1845, במסגרת מחקריו על שווה הערך המכני של החום.