Hvorfor horn af kuldioxid ildslukker bliver koldt?

Hvis du har en kuldioxid brandslukker, skal du være opmærksom på, at når det er fyret, vil horn ildslukkeren blive meget koldt. Den kolde temperatur ikke rigtig hjælpe slukke ilden - kuldioxid faktisk gør jobbet ved at kvæle flammerne. Den hurtige afkøling kan dog give dig en kold brænde, hvis du forsøger at holde ildslukker ved dysen under brug.

Første lov

Grunden dysen bliver koldt, så hurtigt er relateret til den første lov om termodynamik - ændringen i indre energi af et system er lig med den varmemængde det fik plus arbejdet på det. Du kan observere dette i kraft, hvis du nogensinde har brugt en cykel pumpe, som når du pumpe meget hurtigt, enheden begynder at varme op, selv om ingen varme er blevet overført til systemet. Ved at trykke på pumpen håndtaget, har du arbejde på luften inde, øge sin indre energimarked.

Kuldioxid brandslukkere

Den kuldioxid i din ildslukker er på et ekstremt højt tryk. Når man fyrer ildslukker, du tillader gassen at undslippe gennem dysen, og som det flyder ud udvider den sig hurtigt, gør arbejdet med den omgivende atmosfære i processen. Da det virker sine interne energi falder, så det bliver koldere. Forskellen i tryk mellem indersiden af ​​ildslukkeren og den omgivende atmosfære er høj, så køleeffekten er ganske slående.

Adiabatisk proces

En adiabatisk proces er en, hvor ingen varmeenergi overføres mellem systemet og dets omgivelser. Udvidelsen af ​​gas, som det undviger fra ildslukker er så hurtigt, at du kan tilnærme resultaterne ved at beskrive denne proces som adiabatisk, selv om der i virkeligheden varme overføres mellem miljø og gassen som gassen varmes op. For en adiabatisk proces, mængden af ​​arbejde udført af gassen er lig med ændringen i sin indre energi.

Metal Horn

Det er ikke bare den kuldioxid, der bliver køligere - det hurtigt køler sine omgivelser så godt. Molekyler i den omgivende luft og atomer af metallet i hornet kolliderer med molekyler af kold kuldioxid, overføre energi til det og får det til at gradvist at varme op. Metallet i dysen er en fremragende varmeleder, så det hurtigt kan overføre varme til kuldioxid. Det er derfor, metal horn føles så koldt - kuldioxiden er koldt og metallet er hurtigt miste varme til det.