Warum wird das Horn des Kohlendioxid-Feuerlöschers kalt?



Wenn Sie einen Kohlendioxid-Feuerlöscher haben, sollten Sie sich bewusst sein, dass das Horn des Feuerlöschers beim Brennen extrem kalt wird. Die kalte Temperatur löscht das Feuer nicht wirklich - das Kohlendioxid erstickt die Flammen. Die schnelle Abkühlung kann jedoch zu Verbrennungen führen, wenn Sie versuchen, den Feuerlöscher während des Gebrauchs an der Düse festzuhalten.


Erstes Gesetz

Das Horn eines Kohlendioxid-Löschers kann beim Abfeuern ziemlich kalt werden.

Der Grund, warum die Düse so schnell kalt wird, hängt mit dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik zusammen - die Änderung der inneren Energie eines Systems ist gleich der Wärmemenge, die es gewonnen hat, plus der daran geleisteten Arbeit. Sie können dies in der Tat beobachten, wenn Sie jemals eine Fahrradpumpe verwendet haben. Wenn Sie sehr schnell pumpen, wird das Gerät warm, obwohl keine Wärme auf das System übertragen wurde.

Durch Drücken des Pumpengriffs haben Sie an der Luft im Inneren gearbeitet und ihre innere Energie erhöht.


Kohlendioxid-Feuerlöscher

Das Kohlendioxid in Ihrem Feuerlöscher steht unter extrem hohem Druck. Wenn Sie den Feuerlöscher abfeuern, lassen Sie das Gas durch die Düse entweichen und dehnen es sich beim Ausströmen schnell aus, wobei Sie die Umgebungsatmosphäre bearbeiten.

Wenn es arbeitet, nimmt seine innere Energie ab und es wird kälter. Der Druckunterschied zwischen der Innenseite des Feuerlöschers und der umgebenden Atmosphäre ist hoch, so dass der Kühleffekt ziemlich auffällig ist.


Adiabatischer Prozess

Ein adiabatischer Prozess ist ein Prozess, bei dem keine Wärmeenergie zwischen dem System und seiner Umgebung übertragen wird. Die Ausdehnung des Gases beim Entweichen aus dem Feuerlöscher ist so schnell, dass Sie die Ergebnisse annähern können, indem Sie diesen Prozess als adiabatisch beschreiben, obwohl tatsächlich Wärme zwischen der Umgebung und dem Gas übertragen wird, während sich das Gas erwärmt.

Für einen adiabatischen Prozess ist die Menge an Arbeit, die das Gas leistet, gleich der Änderung seiner inneren Energie.


Metallhorn

Es ist nicht nur das Kohlendioxid, das kühler wird - es kühlt auch die Umgebung schnell ab. Moleküle in der umgebenden Luft und Atome des Metalls im Horn kollidieren mit Molekülen des kalten Kohlendioxids, übertragen Energie darauf und bewirken, dass es sich allmählich erwärmt.

Das Metall in der Düse ist ein ausgezeichneter Wärmeleiter, so dass es schnell Wärme auf das Kohlendioxid übertragen kann. Deshalb fühlt sich das Metallhorn so kalt an - das Kohlendioxid ist kalt und das Metall verliert schnell Wärme.

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