Mengapa Udara Kalengan Menjadi Dingin?

Udara kalengan adalah alat yang umum digunakan untuk bekerja pada komputer dan elektronik umum. Hembusan udara yang kuat berguna untuk menghilangkan debu dari mouse dan keyboard, monitor, kipas, dan peralatan lainnya. Jika Anda telah menggunakan udara kalengan, Anda telah memperhatikan reaksi aneh yang terjadi: kaleng menjadi dingin dan, dalam beberapa kasus, terbentuk embun beku pada kaleng dan sedotan yang menempel pada nozzle.

TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)

Gas yang mengembang yang berasal dari udara kaleng menyerap panas dari kaleng, membuatnya menjadi dingin.

Udara kalengan tidak sama dengan udara yang kita hirup. Ini biasanya campuran nitrogen dan gas lain yang relatif tidak berbahaya yang dikompresi hingga 40 hingga 70 psi (pon per inci persegi) mengubahnya menjadi cair. Beberapa dari gas ini juga menggantikan oksigen di udara, jadi yang terbaik adalah selalu menggunakannya dengan ventilasi yang baik. Karena gas-gas ini dikompresi menjadi bentuk cair, ketika Anda membalikkan kaleng dan menekan nozzle, cairan akan keluar sebelum berubah menjadi gas. Kantung gas berada di bagian atas kaleng, mencegah cairan menyembur keluar saat kaleng berada di sisi kanan atas.

Alasan kaleng menjadi dingin setelah digunakan adalah karena proses yang dikenal sebagai pendinginan adiabatik, suatu sifat termodinamika. Sebuah gas, awalnya pada tekanan tinggi, mendingin secara signifikan ketika tekanan itu dilepaskan. Kompresi yang diperlukan untuk mengubah gas menjadi cair memungkinkan sejumlah besar gas untuk masuk ke dalam ruang yang relatif kecil, dan ketika gas itu dilepaskan ke ruang yang besar, ia dengan cepat mengembang untuk mengisi ruang tersebut.

Penguapan cairan di dalam kaleng menghasilkan penurunan energi panas internal, dan itu menyerap panas dalam jumlah besar dari udara dan lingkungan sekitar -- dalam hal ini, logam bisa. Ketika cairan di dalamnya menyerap panas dari badan logam kaleng, kaleng mendingin dengan cepat. Saat gas yang mengembang meninggalkan kaleng, ia juga menyerap energi panas dari nosel dan sedotan, dan apa pun yang bersentuhan dengan gas. Misalnya, jika Anda menyemprotkan keyboard, Anda akan melihat lapisan es tipis berwarna putih pada tombol secara singkat.

Dengan penggunaan udara kalengan dalam waktu lama, Anda mungkin memperhatikan bahwa kekuatan aliran udara melemah seiring waktu, dan kaleng menjadi terlalu dingin untuk dipegang dengan nyaman di tangan Anda. Energi panas dari kaleng telah menguapkan cairan di dalamnya; ketika kaleng itu sendiri menjadi dingin, tidak cukup panas yang tersisa untuk menguapkan lebih banyak cairan. Untuk mengatasi kondisi "kehabisan napas", letakkan kaleng dan biarkan hangat selama beberapa menit. Ini mengembalikan kekuatan semburan udara.

Kaleng itu membawa label peringatan yang memberitahu Anda untuk menghindari penyemprotan ke kulit Anda; penyerapan panas yang cepat dapat dengan mudah menyebabkan radang dingin. Embun beku yang terbentuk pada kaleng dan nosel menimbulkan kondensasi uap air di udara sekitarnya.