Konzervovaný vzduch je bežný nástroj používaný pri práci na počítačoch a všeobecnej elektronike. Silné obláčiky sú užitočné na odstránenie prachu z myši a klávesnice, monitorov, ventilátorov a iného vybavenia. Ak ste použili konzervovaný vzduch, všimli ste si zvláštnu reakciu, ktorá nastáva: plechovka sa ochladí a v niektorých prípadoch sa na plechovke a slame pripevnenej k tryske vytvorí mráz.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Expandujúci plyn, ktorý pochádza z konzervovaného vzduchu, absorbuje teplo z plechovky a ochladzuje ju.
Vo vnútri plechovky
Konzervovaný vzduch nie je rovnaký ako vzduch, ktorý dýchame. Je to obyčajne zmes dusíka a iných relatívne neškodných plynov, ktoré sú stlačené na 40 až 70 psi (libier na štvorcový palec) a menia ich na kvapalinu. Niektoré z týchto plynov tiež vytláčajú kyslík vo vzduchu, takže je vždy najlepšie použiť ich pri správnom vetraní. Pretože sú tieto plyny stlačené do tekutej formy, otočíte plechovku hore dnom a stlačíte dýzu, kvapalina vyjde skôr, ako sa zmení na plyn. V hornej časti plechovky je umiestnené vrecko s plynom, ktoré zabráni vystreknutiu kvapaliny, keď je plechovka pravou stranou hore.
Termodynamika v akcii
Dôvod, prečo sa plechovka po použití ochladí, je spôsobený procesom známym ako adiabatické chladenie, čo je vlastnosť termodynamiky. Plyn, spočiatku pod vysokým tlakom, sa po uvoľnení tohto tlaku významne ochladzuje. Stlačenie potrebné na premenu plynu na kvapalinu umožňuje, aby sa do relatívne malého priestoru zmestilo veľké množstvo plynu, a keď sa tento plyn uvoľní do veľkého priestoru, rýchlo sa rozšíri, aby vyplnil priestor.
Pohyb energie
Odparenie kvapaliny vo vnútri plechovky má za následok pokles jej vnútornej tepelnej energie a to absorbuje veľké množstvo tepla z okolitého vzduchu a prostredia - v tomto prípade z kovu môcť. Keď kvapalina vo vnútri absorbuje teplo z kovového tela plechovky, plechovka sa rýchlo ochladí. Keď expandujúci plyn opúšťa plechovku, absorbuje tiež tepelnú energiu z trysky a slamy a s čímkoľvek iným, s čím plyn prichádza do styku. Napríklad ak nastriekate klávesnicu, na klávesoch krátko uvidíte tenkú bielu vrstvu námrazy.
Udýchaný
Pri dlhodobom používaní konzervovaného vzduchu si môžete všimnúť, že sila prúdu vzduchu časom slabne a plechovka je príliš studená na to, aby ste ju pohodlne držali v ruke. Tepelná energia z plechovky sa dostala do odparenia kvapaliny vo vnútri; keď samotná plechovka vychladne, nezostane dostatok tepla na odparenie väčšej kvapaliny. Ak chcete napraviť stav „bez dychu“, odložte plechovku a nechajte ju niekoľko minút zahriať. Tým sa obnoví sila vzduchových výbuchov.
Mrazivý efekt
Plechovka je opatrená výstražným štítkom, ktorý vás upozorňuje, aby ste si nestriekali pokožku; rýchla absorpcia tepla môže ľahko spôsobiť omrzliny. Mráz, ktorý sa vytvára na plechovke a tryske, prichádza ku kondenzácii vodných pár v okolitom vzduchu.