Vraag:
Wat zorgt ervoor dat spuitbussen koeler worden als ze worden geschud?
Tomáš Zato - Reinstate Monica
2015-04-09 00:19:41 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ik heb op internet naar dit fenomeen gezocht en verrassend genoeg vond ik er maar één bericht over. En het antwoord op deze vraag over ingeblikte lucht begint met woorden:

Ik weet niets over het schudden (het is moeilijk voor mij om te zien hoe dat een verschil zou maken)

Dit begin heeft mijn geloof sterk geschokt, dus ik pakte zeker een blikje deodorant en schudde het. En het wordt wel cooler . Aanzienlijk! Na stilstaan ​​lijkt het blik niet warmer te worden, dus deze reactie keert niet vanzelf terug en is misschien onomkeerbaar.

Zoals ik me kan voorstellen, wordt bij het schudden de gemiddelde druk in het blik als een geheel kan onmogelijk veranderen . Het is ook interessant hoe je energie toevoegt door alleen te schudden om meer energie af te voeren door afkoeling.

Kun je alsjeblieft dit vreemde gedrag uitleggen? Kunt u ook de energiestroom dekken? Wanneer keert de energie terug uit het blik?

OK! Ik geef het toe! Je hebt me geïnteresseerd! Hmm, aangezien de deodorant niet erg onder druk staat, speelt adiabatische uitzetting bij het vrijkomen hier geen effectieve rol. Maar als u de fles heel dicht bij uw huid heeft, kunt u de alkanen voelen die onmiddellijk verdampen wanneer u ze besproeit. * Rillen *
Ik probeerde dit gewoon zelf met een blikje in elke hand tegelijk en schudde er maar één, maar ik kon het effect niet naar tevredenheid reproduceren, zelfs niet na enige afwisseling. Als er een verschil is, is het voor mij niet groot. Ik zie ook een aantal verstorende factoren, waarvan de belangrijkste is dat [we geen temperatuur detecteren, maar eerder de snelheid van warmtewisseling] (https://www.youtube.com/watch?v=vqDbMEdLiCs); de trillende hand zal steviger vastgrijpen, en ook wordt er wat warmte gegenereerd door de hand terwijl deze vastgrijpt en schudt, wat beide bevorderlijk is voor het sneller verwijderen van energie uit de hand.
@NicolauSakerNeto Je maakt goede punten. Ik probeerde het blik zo hard mogelijk vast te pakken en ik zag nog steeds het effect. Maar ik heb inderdaad wat afgemeten bewijs nodig, alleen weet ik niet hoe ik het moet krijgen. Het lijkt ook niet te werken met alle blikken. Definitelly werkt niet met flessen water of glazen. Volgens uw theorie zou ik hetzelfde effect zelfs met leeg glas moeten waarnemen. Ik zal ook proberen iemand die niet op de hoogte is van het fenomeen te vragen zonder hem te vertellen wat ik verwacht dat ze waarnemen. Dat is het enige alternatief voor nauwkeurige laboratoriumapparatuur die ik niet heb.
Hier is nog een belangrijke factor; metalen blikken zijn vrij dun en hebben een kleine thermische capaciteit, wat betekent dat de meeste warmte snel en voornamelijk in de vloeistof wordt overgedragen, en van daaruit wordt de warmteoverdracht gedeeltelijk beperkt door hoe snel warmere vloeistofmoleculen van het contactoppervlak kunnen diffunderen met de hand. Door te schudden kunnen koelere moleculen sneller het contactgebied bereiken, waardoor de overdracht opnieuw wordt versneld. Als de container is gemaakt van een thermische isolator of een hoge thermische capaciteit heeft (dikke wanden), kan de vloeistof binnenin in een kort experiment geen verschil maken.
@TomášZato Adiabatische uitbreiding.
Twee antwoorden:
Ilmari Karonen
2015-04-15 21:38:55 UTC
view on stackexchange narkive permalink

TL; DR: Spuitbussen worden niet echt kouder als ze worden geschud. Het schudden van een blikje verhoogt echter de warmtegeleiding van je hand naar het blikje, waardoor het aanvoelen kouder wordt.


Mensen voelen de externe temperatuur niet direct; onze thermoreceptoren bevinden zich onder de huid en meten dus effectief de snelheid waarmee lichaamswarmte via de huid verloren gaat. Dit is de reden waarom het aanraken van een metalen oppervlak bijvoorbeeld merkbaar kouder aanvoelt dan een houten of plastic oppervlak bij dezelfde omgevingstemperatuur.

Wanneer u een spuitbus oppakt, is deze meestal op kamertemperatuur, dwz aanzienlijk onder de lichaamstemperatuur. Het blik zelf is een dunne metalen cilinder en geleidt dus goed warmte, maar heeft op zichzelf weinig warmtecapaciteit. De mate van warmteverlies van uw handen (en dus het gevoel van koelte) hangt dus voornamelijk af van hoe snel wat zich binnen in het blik bevindt, warmte van het oppervlak zal absorberen.

Nu bevat een typische aerosolspuitbus een drijfgas (gemengd met de feitelijke vloeistof) dat iets boven het kookpunt (en dus in gasvorm) zou zijn bij kamertemperatuur en druk, maar wordt bewaard vloeistof door de verhoogde druk in het blik. Als de sproeiklep wordt geopend en de druk wordt verlaagd, zal een deel van de drijfvloeistof koken, waardoor de druk weer wordt verhoogd totdat de vloeistof- en gasfase weer in evenwicht zijn.

Wat dit betekent is dat in een halfvolle spuitbus de bovenste helft van de bus gasvormig drijfgas bevat (dat, als gas, de warmte niet erg effectief absorbeert), terwijl de onderste helft vloeibaar drijfgas bevat. (gemengd met de payload-vloeistof) net onder het kookpunt. Deze vloeistof zal de warmte veel beter opnemen dan het gas aan de bovenkant, zowel omdat het dichter is (en dus een hogere warmtegeleiding en capaciteit heeft), als ook omdat het verhitten een deel ervan aan de kook zal brengen. een deel van de geabsorbeerde warmte in zijn latente verdampingswarmte. (Het kookeffect zorgt er in feite voor dat een halfvolle spuitbus tot op zekere hoogte fungeert als een diode-warmtepijp.)

Dus zelfs zonder het blik te schudden, is het mogelijk om te zien dat de onderkant van een halfvolle spuitbus koeler aanvoelt dan de bovenkant.

Als je nu het blik vasthoudt en schudt, laat je de drijfvloeistof rondspuiten binnenkant, bedek alle het binnenoppervlak van het blik in plaats van alleen de onderkant. Het klotsen verhoogt ook aanzienlijk de warmteoverdracht van het blik naar de vloeistof, doordat de warmere vloeistof nabij het oppervlak van het blik zich mengt met de koudere vloeistof in het interieur. (Dit is in wezen dezelfde reden waarom bewegende lucht koeler aanvoelt op je huid dan stilstaande lucht.) Een geschud blik zal dus over het algemeen nog koeler aanvoelen dan de beide uiteinden van een niet geschud blik.

reluctant mathematician
2015-04-15 02:47:31 UTC
view on stackexchange narkive permalink

door het blik te schudden, verschuift het vloeistof / gas-evenwicht naar de gasfase. aangezien het blik geen gesloten thermodynamisch systeem is, wordt de benodigde energie (latente verdampingswarmte) "geleend" uit de omgeving.

Waarom verschuift agitatie het evenwicht naar de gasfase?
Surface area is affected: dG = σ dA
dit was slechts een hypothese, maar leek plausibel genoeg


Deze Q&A is automatisch vertaald vanuit de Engelse taal.De originele inhoud is beschikbaar op stackexchange, waarvoor we bedanken voor de cc by-sa 3.0-licentie waaronder het wordt gedistribueerd.
Loading...