가스를 냉각 또는 압축하여 액체 상태로 만드는 작업을 말한다. 가스의 액화는 공기의 각 성분을 분리하기 위하여 옛날부터 행해져 왔으나, 가스의 수송이나 분리가 용이하기 때문에 최근에는 공업적으로 널리 행해지는 중요한 조작의 하나이다. T-S 선도에서 가스액화에는 1. 냉매와의 열교환에 의한 정압냉각(定壓冷却), 2. 팽창밸브에 의해 Joule-Thomson 효과에 의한 등엔탈피 냉각, 3. 단열가역팽창(斷熱可逆膨脹)에 의한 엔트로피 냉각 등의 방법이 있으며, 이들 중 정압 냉각은 냉동기에서 냉각 온도보다 낮은 가스의 액화에는 사용이 불가능하며, 일반적으로 가스액화시 예비냉각에 사용된다. 등엔탈피 냉각은 Linde법에 의해 소규모의 액화에 응용된다. 등엔트로피 냉각에서는 팽창밸브 대신에 단열 가역적으로 압축일을 시켜 액화하는 방법으로 Claude법이라 한다. 각 방법의 가스 액화량은 열역학적으로

로 되며, HA, HB, HC는 압축가스, 액화가스, 미액화 가스의 엔탈피이며 W는 압축일의 양, z는 가스 단위 중량당 액화량을 나타낸다.