Proč plechovky se stlačeným vzduchem studí
.
Kdo někdy použil plechovku se stlačeným vzduchem k čištění počítače nebo klávesnice, ví, že plechovka na dotek rychle docela vychladne. Toto video z Minutové fyziky zkoumá některé termodynamické aspekty tohoto procesu. Henry nejprve uvede několik vysvětlení, která nejsou zcela v souladu s pozorováním, a poté se zaměří na obsah plechovky: 1,1-difluorethan. Uvnitř uzavřené plechovky se tato chemická látka nachází v rovnováze částečně v kapalném a částečně v plynném stavu. Když se však tlak uvolní otevřením trysky, kapalina začne vřít, čímž se vytvoří další pára a ochladí se vše, co zůstane v zásobníku.
Ačkoli to není dobré vysvětlení pro chlazení nádoby se stlačeným vzduchem, chlazení expandujícího plynu je velmi důležité v aplikacích, jako jsou nadzvukové aerodynamické tunely. Ta první rovnice, kterou vidíte v čase 0:36 ve videu (pro izentropickou adiabatickou expanzi), je klíčová pro to, co se děje v trysce s nadzvukovým prouděním. Jak proudění zrychluje na nadzvukovou rychlost, jeho teplota dramaticky klesá. Když jsem studoval na postgraduální škole, museli jsme náš hypersonický aerodynamický tunel předehřívat (v podstatě stejným způsobem, jakým si doma předehříváte troubu), než jsme se rozběhli na Mach 6, protože jinak by teplota uvnitř zkušební sekce klesla tak nízko, že by kyslík ze vzduchu zkapalněl! (Obrázek a video: Minute Physics)