Articles

Why Compressed Air Cans Get Cold

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.

Każdy, kto używał puszki ze sprężonym powietrzem do czyszczenia komputera lub klawiatury, wie, że puszka szybko robi się zimna w dotyku. Ten film Minutowej Fizyki bada niektóre z termodynamik kryjących się za tym procesem. Henry najpierw identyfikuje kilka wyjaśnień, które nie do końca pokrywają się z obserwacjami, a następnie skupia się na zawartości puszki: 1,1-difluoroetan. Wewnątrz zamkniętej puszki ta substancja chemiczna znajduje się w stanie równowagi między częścią cieczy a częścią pary. Ale kiedy ciśnienie zostaje uwolnione przez otwarcie dyszy, ciecz wrze, generując dodatkową parę i chłodząc to, co pozostaje w zbiorniku.

Chociaż nie jest to dobre wyjaśnienie chłodzenia puszki ze sprężonym powietrzem, chłodzenie rozszerzającego się gazu jest bardzo ważne w zastosowaniach takich jak naddźwiękowe tunele aerodynamiczne. Pierwsze równanie, które widać na filmie w 0:36 (dla izentropowej ekspansji adiabatycznej) jest kluczowe dla tego, co dzieje się w dyszy z przepływem naddźwiękowym. Gdy przepływ przyspiesza do prędkości naddźwiękowych, jego temperatura drastycznie spada. Kiedy byłem na studiach, musieliśmy podgrzewać nasz hipersoniczny tunel aerodynamiczny (w taki sam sposób, w jaki podgrzewa się piekarnik w domu) przed osiągnięciem prędkości 6 Macha, ponieważ w przeciwnym razie temperatura wewnątrz sekcji testowej spadłaby tak nisko, że tlen skropliłby się z powietrza! (Obraz i wideo kredyt: Minute Physics)

Like Loading…