¿Por qué el Cuerno del dióxido de carbono extintor se enfrían?

La razón por la boquilla se convierte en frío tan rápido está relacionada con la primera ley de la termodinámica - el cambio en la energía interna de un sistema es igual a la cantidad de calor que ganó más el trabajo realizado sobre él. Se puede observar esto en efecto, si alguna vez has usado una bomba de bicicleta, como cuando usted bombea muy rápidamente, el dispositivo comienza a calentarse, a pesar de que no hay calor ha sido transferido al sistema. Empujando el mango de la bomba, que funcionaba en el aire en el interior, aumentando su energía interna.

El dióxido de carbono dentro de su extintor es a una presión extremadamente alta. Cuando usted enciende el extintor, se permite que el gas de escape a través de la boquilla, y cuando sale se expande rápidamente, haciendo el trabajo en la atmósfera circundante en el proceso. Como lo hace trabajar disminuye su energía interna, por lo que se vuelve más frío. La diferencia de presión entre el interior del extintor y la atmósfera circundante es alta, por lo que el efecto de enfriamiento es bastante sorprendente.

Un proceso adiabático es uno donde hay energía se transfiere calor entre el sistema y su entorno. La expansión del gas a medida que se escapa del extintor es tan rápida que se puede aproximar los resultados mediante la descripción de este proceso como adiabática, a pesar de que, de hecho, el calor se transfiere entre el entorno y el gas como el gas se calienta. Para un proceso adiabático, la cantidad de trabajo realizado por el gas es igual a la variación de su energía interna.

No es sólo el dióxido de carbono que se enfría - se enfría rápidamente su entorno también. Las moléculas en el aire circundante y átomos del metal en el cuerno colisionan con las moléculas de dióxido de carbono frío, la transferencia de energía a la misma y provocando que se caliente gradualmente. El metal en la boquilla es un excelente conductor de calor, por lo que puede transferir rápidamente calor al dióxido de carbono. Es por eso que el cuerno de metal se siente tan frío - el dióxido de carbono es frío y el metal está perdiendo rápidamente el calor a la misma.