Why Compressed Air Can Get Cold
コンピュータやキーボードを掃除するために圧縮空気の缶を使ったことがある人は、缶を触るとすぐにかなり冷たくなることを知っていることでしょう。 このMinute Physicsのビデオでは、そのプロセスの背後にある熱力学のいくつかを探ります。 ヘンリーはまず、缶の中身に注目する前に、観察結果と一致しない説明をいくつか挙げています。 1,1-ジフルオロエタンです。 密封された缶の中では、この化学物質は液体と蒸気の平衡状態にある。 しかし、ノズルを開けて圧力を解放すると、液体が沸騰し、余分な蒸気を発生させて缶の中の液体を冷却することができるのです。
圧縮空気缶の冷却の説明にはなりませんが、膨張する気体の冷却は、超音速風洞のような用途では非常に重要です。 ビデオの 0:36 にある最初の方程式 (等方断熱膨張の場合) は、超音速流のノズルで何が起こるかの鍵になるものです。 流れが超音速に加速されると、その温度は劇的に下がります。 私が大学院にいたころ、極超音速風洞をマッハ6で運転する前に予熱しなければなりませんでした(家庭のオーブンを予熱するのとほぼ同じ方法です)。 (画像と動画の出典: Minute Physics)
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