Использование явления охлаждения газов при их расширении наиболее распространенный способ получения холода в современной холодильной технике. Как и другие физические процессы, получение холода этим способом подчиняется определенным закономерностям.

В процессе расширения газов происходит снижение его температуры. Например, Расширение перегретых паров аммиака от давления 1 МПа (t⁰ = +86⁰C) до давления 0, 25 МПа позволяет снизить температуру до -15⁰C. Расширение газа осуществляется в специальных устройствах, которые называются детандерами. При этом расширяющийся газ передает часть своей энергии элементам детандера, которые и совершают внешнюю работу.

В изоэнтропном 1 – 2 процессе расширения газа температура его снижается от Т₁ до Т₂. Изменение состояния газа определяется показателем адиабаты k. В процессе 1 – 2_b (с подводом теплоты, dQ > 0) реализуется политропический процесс с показателем политропы n < k, а в процессе 1 – 2_а (с отводом теплоты dQ < 0) - n > k. Параметры состояния газа меняются в соответствии с зависимостью:

Процесс снижения температуры газа при расширении оценивается производной температуры по давлению, взятой по линии расширения

Величина α называется дифференциальным эффектом охлаждения. Процесс расширения газов с целью снижения их температуры широко применяется в холодильной технике, преимущественно в промышленных установках.