缶詰の空気が冷えるのはなぜですか?

缶詰の空気は、コンピューターや一般的な電子機器での作業に使用される一般的なツールです。 強い空気の吹き込みは、マウスやキーボード、モニター、ファン、その他の機器からほこりを取り除くのに便利です。 缶詰の空気を使用した場合、独特の反応が発生することに気づきました。缶が冷たくなり、場合によっては、缶とノズルに取り付けられたストローに霜が発生します。

TL; DR(長すぎる; 読んでいない)

缶詰の空気から発生する膨張ガスは、缶から熱を吸収して冷たくします。

缶の中

缶詰の空気は、私たちが呼吸する空気と同じではありません。 これは通常、窒素と他の比較的無害なガスの混合物であり、40〜70 psi(ポンド/平方インチ)に圧縮されて液体になります。 これらのガスの中には、空気中の酸素を置換するものもあるため、適切な換気を行って使用するのが常に最善です。 これらのガスは圧縮されて液体になるため、缶を逆さまにしてノズルを押すと、ガスになる前に液体が出てきます。 缶の上部にはガスのポケットがあり、缶を上に向けたときに液体が噴き出すのを防ぎます。

動作中の熱力学

使用後に缶が冷える理由は、熱力学の特性である断熱冷却と呼ばれるプロセスによるものです。 最初は高圧のガスは、その圧力が解放されると大幅に冷却されます。 気体を液体に変えるために必要な圧縮により、比較的小さな空間に大量の気体を収めることができ、その気体が大きな空間に放出されると、急速に膨張して空間を満たします。

エネルギーの動き

缶内の液体が蒸発すると、内部の熱エネルギーが低下し、 周囲の空気や環境(この場合は金属)から大量の熱を吸収します できる。 内部の液体が缶の金属本体から熱を吸収すると、缶は急速に冷えます。 膨張するガスが缶から出ると、ノズルやストローなどの熱エネルギーも吸収し、ガスが接触します。 たとえば、キーボードをスプレーすると、キーに霜の薄い白い層が短時間表示されます。

息を切らして

缶詰の空気を長時間使用すると、空気の流れの力が時間の経過とともに弱まり、缶が冷たくなりすぎて手に快適に保持できないことに気付く場合があります。 缶からの熱エネルギーはすべて、内部の液体を蒸発させることに費やされています。 缶自体が冷えると、より多くの液体を気化させるのに十分な熱が残りません。 「息切れ」状態を改善するには、缶を下に置き、数分間温めます。 これにより、エアバーストの強度が回復します。

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萎縮効果

缶には、皮膚へのスプレーを避けるように指示する警告ラベルが付いています。 熱の急速な吸収は凍傷を引き起こしやすい。 缶やノズルに霜が降りると、周囲の空気に水蒸気が結露します。

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