Waarom wordt ingeblikte lucht koud?

Ingeblikte lucht is een veelgebruikt hulpmiddel voor het werken aan computers en algemene elektronica. De sterke luchtstoten zijn handig voor het verwijderen van stof van muis en toetsenbord, monitoren, ventilatoren en andere apparatuur. Als je ingeblikte lucht hebt gebruikt, heb je de eigenaardige reactie opgemerkt die optreedt: het blik wordt koud en in sommige gevallen vormt zich ijs op het blik en het rietje dat aan het mondstuk is bevestigd.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Het uitzettende gas dat uit ingeblikte lucht komt, absorbeert warmte uit het blik, waardoor het koud wordt.

Ingeblikte lucht is niet hetzelfde als de lucht die we inademen. Het is gewoonlijk een mengsel van stikstof en andere relatief onschadelijke gassen die worden gecomprimeerd tot 40 tot 70 psi (pond per vierkante inch), waardoor ze vloeibaar worden. Sommige van deze gassen verdringen ook de zuurstof in de lucht, dus het is altijd het beste om ze te gebruiken met een goede ventilatie. Omdat deze gassen in vloeibare vorm worden gecomprimeerd, zal er vloeistof naar buiten komen voordat het in gas verandert wanneer u het blik ondersteboven houdt en op het mondstuk drukt. Een zak met gas zit aan de bovenkant van het blik, waardoor er geen vloeistof naar buiten spuit als het blik met de goede kant naar boven ligt.

De reden dat het blikje na gebruik koud wordt, is te wijten aan een proces dat bekend staat als adiabatische koeling, een eigenschap van de thermodynamica. Een gas, aanvankelijk onder hoge druk, koelt aanzienlijk af wanneer die druk wordt opgeheven. Door de compressie die nodig is om een ​​gas vloeibaar te maken, kan een grote hoeveelheid gas in een relatief kleine ruimte passen, en wanneer dat gas wordt afgegeven aan een grote ruimte, zet het snel uit om de ruimte te vullen.

De verdamping van de vloeistof in het blik resulteert in een daling van de interne warmte-energie, en het absorbeert een grote hoeveelheid warmte uit de omringende lucht en de omgeving -- in dit geval het metaal kan. Wanneer de vloeistof binnenin de warmte van het metalen lichaam van het blikje absorbeert, koelt het blikje snel af. Als het uitzettende gas het blikje verlaat, absorbeert het ook warmte-energie van het mondstuk en het rietje, en al het andere waarmee het gas in contact komt. Spuit je bijvoorbeeld een toetsenbord in, dan zie je kortstondig een dun wit ijslaagje op de toetsen.

Bij langdurig gebruik van de ingeblikte lucht, merkt u misschien dat de kracht van de luchtstroom na verloop van tijd zwakker wordt en het blik te koud wordt om comfortabel in uw hand te houden. De warmte-energie van het blikje is helemaal opgegaan in het verdampen van de vloeistof binnenin; wanneer het blik zelf koud wordt, blijft er niet genoeg warmte over om meer vloeistof te verdampen. Om de toestand "buiten adem" te verhelpen, zet u het blik neer en laat u het een paar minuten opwarmen. Dit herstelt de kracht van de luchtstoten.

Op het blikje staat een waarschuwingslabel dat je moet vermijden om op je huid te spuiten; de snelle opname van warmte kan gemakkelijk bevriezing veroorzaken. De rijp die zich vormt op het blik en het mondstuk is de condensatie van waterdamp in de omringende lucht.