Konzervovaný vzduch je běžný nástroj používaný pro práci na počítačích a obecné elektronice. Silné obláčky vzduchu jsou užitečné pro odstraňování prachu z myši a klávesnice, monitorů, ventilátorů a dalšího vybavení. Pokud jste použili konzervovaný vzduch, všimli jste si zvláštní reakce, ke které dochází: plechovka se ochladí a v některých případech se na plechovce a slámě připojené k trysce vytvoří mráz.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Expandující plyn, který pochází z konzervovaného vzduchu, absorbuje teplo z plechovky a zchladí ji.
Uvnitř plechovky
Konzervovaný vzduch není stejný jako vzduch, který dýcháme. Je to obvykle směs dusíku a dalších relativně neškodných plynů, které jsou stlačeny na 40 až 70 psi (libry na čtvereční palec) a mění je na kapalinu. Některé z těchto plynů také vytlačují kyslík ve vzduchu, takže je vždy nejlepší je používat s řádným větráním. Protože jsou tyto plyny stlačeny do kapalné formy, otočíte-li plechovku dnem vzhůru a stisknete trysku, kapalina vyjde dříve, než se změní na plyn. V horní části plechovky je umístěna kapsa s plynem, která zabraňuje vystříknutí kapaliny, když je plechovka pravou stranou nahoru.
Termodynamika v akci
Důvod, proč plechovka po použití vychladne, je způsoben procesem známým jako adiabatické chlazení, což je vlastnost termodynamiky. Plyn, zpočátku pod vysokým tlakem, se po uvolnění tohoto tlaku významně ochladí. Komprese potřebná k přeměně plynu na kapalinu umožňuje, aby se do relativně malého prostoru vešlo velké množství plynu, a když se tento plyn uvolní do velkého prostoru, rychle se rozpíná a vyplňuje prostor.
Pohyb energie
Odpařování kapaliny uvnitř plechovky má za následek pokles její vnitřní tepelné energie a to absorbuje velké množství tepla z okolního vzduchu a prostředí - v tomto případě z kovu umět. Když kapalina uvnitř absorbuje teplo z kovového těla plechovky, plechovka se rychle ochladí. Když expandující plyn opouští plechovku, absorbuje také tepelnou energii z trysky a slámy a všeho, s čím plyn přichází do styku. Pokud například nastříkáte klávesnici, na klávesách krátce uvidíte tenkou bílou vrstvu námrazy.
Udýchaný
Při dlouhodobém používání konzervovaného vzduchu si můžete všimnout, že síla proudu vzduchu v průběhu času slabne a plechovka je příliš studená na to, aby vás pohodlně držela v ruce. Tepelná energie z plechovky se dostala do odpařování kapaliny uvnitř; když samotná plechovka vychladne, nezbývá dostatek tepla k odpaření více kapaliny. Chcete-li napravit stav „bez dechu“, odložte plechovku a nechejte ji několik minut zahřát. Tím se obnoví síla vzduchových výbuchů.
Chladivý efekt
Plechovka nese varovný štítek, který vám říká, abyste se vyhnuli stříkání na pokožku; rychlá absorpce tepla může snadno způsobit omrzliny. Mráz, který se tvoří na plechovce a trysce, způsobuje kondenzaci vodní páry v okolním vzduchu.