Содержание
- TL; DR (слишком долго; не читал)
- Внутри банки
- Термодинамика в действии
- Движение энергии
- Выдох
- Эффект охлаждения
Консервированный воздух - распространенный инструмент, используемый для работы на компьютерах и общей электронике. Сильные воздушные потоки удобны для удаления пыли с мыши и клавиатуры, мониторов, вентиляторов и другого оборудования. Если вы использовали консервированный воздух, вы заметили особую реакцию, которая происходит: банка становится холодной и, в некоторых случаях, образуется наледь на банке и соломка, прикрепленная к соплу.
TL; DR (слишком долго; не читал)
Расширяющийся газ, поступающий из консервированного воздуха, поглощает тепло из банки, делая его холодным.
Внутри банки
Консервированный воздух отличается от воздуха, которым мы дышим. Обычно это смесь азота и других относительно безвредных газов, которые сжимаются до 40-70 фунтов на квадратный дюйм (фунтов на квадратный дюйм), превращая их в жидкость. Некоторые из этих газов также вытесняют кислород в воздухе, поэтому всегда лучше использовать их с надлежащей вентиляцией. Поскольку эти газы сжимаются до жидкой формы, когда вы переворачиваете баллончик вверх дном и нажимаете на сопло, жидкость выйдет до того, как превратится в газ. В верхней части банки находится карман с газом, предотвращающий разбрызгивание жидкости, когда банка направлена вверх.
Термодинамика в действии
Причина, по которой банка становится холодной после ее использования, связана с процессом, известным как адиабатическое охлаждение, свойство термодинамики. Газ, первоначально находящийся под высоким давлением, значительно охлаждается при сбросе этого давления. Сжатие, необходимое для превращения газа в жидкость, позволяет разместить большое количество газа в относительно небольшом пространстве, и когда этот газ выпускается в большое пространство, оно быстро расширяется, заполняя пространство.
Движение энергии
Испарение жидкости внутри банки приводит к падению ее внутренней тепловой энергии, и она поглощает большое количество тепла из окружающего воздуха и окружающей среды - в этом случае металлическая банка. Когда жидкость внутри поглощает тепло из металлического корпуса банки, банка быстро остывает. По мере того как расширяющийся газ покидает баллон, он также поглощает тепловую энергию из сопла и соломы, а также со всем, с чем газ вступает в контакт. Например, если вы распыляете клавиатуру, на клавишах ненадолго появляется тонкий белый слой инея.
Выдох
При длительном использовании консервированного воздуха вы можете заметить, что сила воздушного потока со временем ослабевает, и банка становится слишком холодной, чтобы ее можно было удобно держать в руке. Тепловая энергия из банки пошла на испарение жидкости внутри; когда сама банка становится холодной, остается недостаточно тепла для испарения большего количества жидкости. Чтобы исправить состояние "задыхаться", опустите баллончик и дайте ему прогреться в течение нескольких минут. Это восстанавливает силу воздушных всплесков.
Эффект охлаждения
На банке есть предупреждающая этикетка, предупреждающая о том, что вам не следует распылять на кожу быстрое поглощение тепла может легко вызвать обморожение. Мороз, образующийся на банке и сопле, вызывает конденсацию водяного пара в окружающем воздухе.