A expansao do gas natural tem algumas aplicacoes importantes como a liquefacao do gas em pequenas proporcoes e a realizacao de trabalho recuperando energia do gas natural liquefeito quando da sua vaporizacao.Assim como ocorre na compressao, a expansao de um gas se aproxima de uma expansao adiabatica e obedece a equacao teorica abaixo:Os processos termodinamicos sao semelhantes, com a unica diferenca de que a expansao libera energia enquanto a compressao consome energia.Assim, se a expansao e feita atraves de uma turbina (turbo-expansor), pode-se realizar trabalho util vencendo uma resistencia (carga) sobre seu eixo.Neste processo de expansao adiabatica as variaveis de estado (P-V-T) comportam-se de tal forma que a temperatura final e significativamente menor que a inicial, permitindo sua aplicacao em processos de liquefacao. A liquefacao consiste em processos termodinamicos que promovem a mudanca de estado dos gases para o estado liquido. Devido as caracteristicas de alguns gases, o Metano entre eles, a mudanca para o estado liquido nao ocorrer com a elevacao da pressao, sendo necessario a adocao de resfriamento. Para tais gases, chamados criogenicos, a temperatura acima da qual nao existe uma mudanca distinta das fases liquido e vapor, a temperatura critica, se encontra abaixo da temperatura ambiente.O Gas Natural Liquefeito (GNL) uma mistura, em fase liquida de varios constituintes. Seu comportamento, na presenca dos vapores destes componentes obedece as leis da termodinamica do equilibrio de fases das misturas. Na pratica, sao usadas as curvas e tabelas do componente de maior proporcao, o metano. Para representar comportamento termodinamico sao usados os diagramas de entropia (temperatura/entropia), entalpia ( entalpia/pressao) e de Mollier (entalpia/entropia) do metano com excelente aproximacao, para GNL de alto teor de metano, no calculo das mudancas de fase gas-GNL.A liquefacao do gas natural permite estoca-lo e transporta-lo sob forma condensada em condicoes tecnico-economicas viaveis. Como pesa menos de 500 Kg/m3, nao necessita de uma estrutura mais forte do que se fosse para agua. Se o gas fosse comprimido, a estrutura necessitaria de mais aco. A compressao do gas natural tem papel importante em toda sua cadeia, desde a producao ate o consumo, seja para desenvolver as atividades de transporte, armazenagem ou alimentacao de equipamentos.Conhecido o comportamento das variaveis pressao, temperatura e volume para o gas natural pode-se calcular a potencia teoricamente necessaria para comprimi-lo atraves de expressoes analiticas que consideram o desvio dos gases reais da Lei de Estado dos Gases Ideais. Quando esta disponivel, pode-se obter este valor diretamente no Diagrama de Mollier para gases reais.Quando um gas real e comprimido em um unico estagio a compressao se aproxima de um processo adiabatico, ou seja, praticamente sem troca de calor entre o gas comprimido e o ambiente.Os calculos teoricos de uma compressao adiabatica resultam no maximo trabalho teorico necessario para comprimir o gas entre dois niveis de pressao. Por outro lado, os calculos teoricos de uma compressao isotermica, ou seja, na qual a temperatura do gas comprimido nao se altera com a elevacao de pressao, determinam o valor do minimo trabalho necessario para se efetuar a compressao.Portanto, estes dois resultados indicam os limites inferiores e superiores da potencia