Dosenluft ist ein gängiges Werkzeug für die Arbeit an Computern und allgemeiner 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 Reif auf der Dose und dem an der Düse befestigten Strohhalm.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Das sich ausdehnende Gas, das aus der Dosenluft kommt, nimmt die Wärme aus der Dose auf und macht sie kalt.
In der Dose
Dosenluft ist nicht gleich Luft zum Atmen. Es ist normalerweise eine Mischung aus Stickstoff und anderen relativ harmlosen Gasen, die auf 40 bis 70 psi (Pfund pro Quadratzoll) komprimiert werden, wodurch sie flüssig werden. Einige dieser Gase verdrängen auch den Sauerstoff in der Luft, daher ist es immer am besten, sie mit angemessener Belüftung zu verwenden. Da diese Gase in flüssiger Form komprimiert werden, tritt Flüssigkeit aus, bevor sie sich in Gas verwandelt, wenn Sie die Dose auf den Kopf stellen und die Düse drücken. Oben auf der Dose befindet sich eine Gastasche, die verhindert, dass Flüssigkeit herausspritzt, wenn die Dose mit der richtigen Seite nach oben steht.
Thermodynamik in Aktion
Der Grund, warum die Dose nach dem Gebrauch kalt wird, ist auf einen Prozess zurückzuführen, der als adiabatische Kühlung bekannt ist, eine Eigenschaft der Thermodynamik. Ein Gas, das anfangs unter hohem Druck steht, kühlt sich deutlich ab, wenn dieser Druck abgelassen wird. Die Kompression, die erforderlich ist, um ein Gas in eine Flüssigkeit zu verwandeln, ermöglicht es, dass eine große Gasmenge 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
Die Verdunstung der Flüssigkeit in der Dose führt zu einem Abfall der inneren Wärmeenergie und es nimmt eine große Menge Wärme aus der Umgebungsluft und Umgebung auf – in diesem Fall das Metall können. Wenn die Flüssigkeit im Inneren die Wärme vom Metallkörper der Dose aufnimmt, kühlt die Dose schnell ab. Wenn das expandierende Gas die Dose verlässt, absorbiert es auch Wärmeenergie von der Düse und dem Strohhalm und allem anderen, mit dem das Gas in Kontakt kommt. Wenn Sie beispielsweise eine Tastatur besprühen, sehen Sie kurzzeitig eine dünne weiße Reifschicht 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 gesamte Wärmeenergie aus der Dose ist zum Verdampfen der Flüssigkeit im Inneren aufgeflossen; Wenn die Dose selbst kalt wird, bleibt nicht genug Wärme, um mehr Flüssigkeit zu verdampfen. Um die "Atemlosigkeit" zu beheben, stellen Sie die Dose ab und lassen Sie sie einige Minuten warm. Dies stellt die Stärke der Luftstöße wieder her.
Ein kühlender Effekt
Die Dose trägt einen Warnhinweis, der Sie auffordert, nicht auf die Haut zu sprühen; die schnelle Wärmeaufnahme kann leicht zu Erfrierungen führen. Der Reif, der sich auf der Dose und Düse bildet, entsteht durch die Kondensation von Wasserdampf in der Umgebungsluft.