Articles

Waarom persluchtblikken koud worden

When you release gas from a can of compressed air, it gets colder.
When you release gas from a can of compressed air, it gets colder.
For commercial cans of compressed air, you're actually releasing the vapor from a boiling, pressurized liquid.

Iedereen die wel eens een bus perslucht heeft gebruikt om zijn computer of toetsenbord schoon te maken, weet dat de bus al snel behoorlijk koud aanvoelt. Deze Minute Physics-video verkent enkele thermodynamische aspecten achter dat proces. Henry identificeert eerst een paar verklaringen die niet helemaal kloppen met de waarnemingen, voordat hij zich concentreert op de inhoud van de bus: 1,1-difluorethaan. In het verzegelde blik bevindt deze chemische stof zich in een evenwicht van half-vloeibaar, half-damp. Maar wanneer de druk wordt opgeheven door het openen van de spuitmond, kookt de vloeistof, genereert extra damp en koelt wat overblijft in het reservoir.

Hoewel het geen goede verklaring is voor de koeling van de persluchtbus, is de koeling van een uitdijend gas zeer belangrijk in toepassingen zoals supersonische windtunnels. Die eerste vergelijking die je op 0:36 in de video ziet (voor isentropische adiabatische expansie) is de sleutel tot wat er gebeurt in een straalpijp met supersonische stroming. Als de stroming versnelt tot supersonische snelheden, daalt de temperatuur dramatisch. Toen ik afstudeerde, moesten we onze hypersonische windtunnel voorverwarmen (ongeveer zoals je thuis je oven zou voorverwarmen) voordat we met Mach 6 gingen vliegen, omdat anders de temperatuur in de testsectie zo laag zou worden dat de zuurstof uit de lucht vloeibaar zou worden! (Afbeelding en video credit: Minute Physics)

Like Loading…