Inhalt
- TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
- In der Dose
- Thermodynamik in Aktion
- Bewegung der Energie
- Außer Atem
- Ein kühlender Effekt
Luftkonserven sind ein verbreitetes Werkzeug für die Arbeit an Computern und der allgemeinen Elektronik. Die starken Luftstöße sind praktisch, um Staub von Maus und Tastatur, Monitoren, Lüftern und anderen Geräten zu entfernen. Wenn Sie Dosenluft verwendet haben, haben Sie die eigentümliche Reaktion bemerkt: Die Dose wird kalt und in einigen Fällen bildet sich Frost auf der Dose und dem an der Düse befestigten Strohhalm.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Das expandierende Gas, das aus der Dosenluft stammt, absorbiert Wärme aus der Dose und macht sie kalt.
In der Dose
Luft in Dosen ist nicht dasselbe wie die Luft, die wir atmen. Es ist üblicherweise eine Mischung aus Stickstoff und anderen relativ harmlosen Gasen, die auf 40 bis 70 psi (Pfund pro Quadratzoll) komprimiert werden, um sie in Flüssigkeit umzuwandeln. Einige dieser Gase verdrängen auch den Sauerstoff in der Luft, daher ist es immer am besten, sie bei ausreichender Belüftung zu verwenden. Da diese Gase in flüssiger Form komprimiert werden, tritt beim Umdrehen der Dose und Drücken der Düse Flüssigkeit aus, bevor sie in Gas umgewandelt wird. Oben auf der Dose befindet sich eine Gastasche, die verhindert, dass Flüssigkeit herausspritzt, wenn die Dose richtig herum steht.
Thermodynamik in Aktion
Der Grund, warum die Dose nach dem Gebrauch kalt wird, ist ein Prozess, der als adiabatisches Abkühlen bekannt ist, eine Eigenschaft der Thermodynamik. Ein Gas, das anfänglich unter hohem Druck steht, kühlt sich erheblich ab, wenn dieser Druck abgelassen wird. Die Kompression, die erforderlich ist, um ein Gas in Flüssigkeit umzuwandeln, ermöglicht, dass eine große Menge an Gas in einen relativ kleinen Raum passt, und wenn dieses Gas in einen großen Raum freigesetzt wird, dehnt es sich schnell aus, um den Raum zu füllen.
Bewegung der Energie
Das Verdampfen der Flüssigkeit im Inneren der Dose führt zu einem Abfall ihrer inneren Wärmeenergie und nimmt eine große Menge Wärme aus der Umgebungsluft und der Umgebung auf - in diesem Fall der Metalldose. Wenn die Flüssigkeit im Inneren die Wärme des Metallkörpers der Dose aufnimmt, kühlt die Dose schnell ab. Wenn das expandierende Gas die Dose verlässt, absorbiert es auch Wärmeenergie aus der Düse und dem Stroh und alles andere, mit dem das Gas in Kontakt kommt. Wenn Sie beispielsweise eine Tastatur sprühen, sehen Sie kurz eine dünne weiße Frostschicht auf den Tasten.
Außer Atem
Bei längerem Gebrauch der Dosenluft stellen Sie möglicherweise fest, dass die Kraft des Luftstroms mit der Zeit nachlässt und die Dose zu kalt wird, um sie bequem in der Hand zu halten. Die Wärmeenergie aus der Dose ist vollständig in die Verdampfung der darin befindlichen Flüssigkeit geflossen. Wenn die Dose selbst kalt wird, bleibt nicht genug Wärme, um mehr Flüssigkeit zu verdampfen. Um den Zustand "außer Atem" zu beheben, stellen Sie die Dose ab und lassen Sie sie einige Minuten lang warm werden. Dies stellt die Stärke der Luftstöße wieder her.
Ein kühlender Effekt
Auf der Dose befindet sich ein Warnschild, das Sie darauf hinweist, dass Sie nicht auf die Haut sprühen sollten. Die schnelle Wärmeaufnahme kann leicht zu Erfrierungen führen. Der an Dose und Düse entstehende Frost führt zur Kondensation von Wasserdampf in der Umgebungsluft.