¿El aire caliente que se expande rápidamente lo enfría?

Supongo que no funciona. No consigo que cuadre con la ley de los gases que dice PV = NkT donde P es presión, V es volumen, N es número de moléculas, k es constante de Boltzmann y T es temperatura. Si aumenta rápidamente el volumen, aumentará la temperatura si la presión es constante, ya que necesita aire más caliente para mantener la misma presión, pero en la práctica probablemente hará que la presión disminuya, pero ciertamente no enfríe el aire para mantener esta ecuación equilibrada .

Si hay otros mecanismos en funcionamiento aquí, podría estar apagado, pero para mí esto parece ser un problema para esta sugerencia sobre cómo enfriar el aire.

Solo piénsalo de esta manera. Si calienta el aire, aumentará el volumen. Entonces, al aumentar el volumen si desea mantener la presión, deberá calentar el aire en lugar de enfriarlo.

Es cierto que a medida que aprieta algo a un volumen menor, aumentará la temperatura, como en el sol, pero eso se debe a que la presión también aumenta mucho debido a la gravedad y ese aumento se equilibra parcialmente al disminuir el volumen y el resto se hace por calentando el gas porque la disminución del volumen no puede seguir el ritmo de la presión de la gravedad.

El efecto se llama efecto Joule-Thomson, donde cuando se permite que un gas real a alta presión pase a una región de baja presión a través de un pequeño orificio.

Es el principio de funcionamiento de los aires acondicionados, refrigeradores, etc.

Un aire acondicionado / refrigerador tiene un compresor que comprime el gas a alta presión y este gas puede escapar repentinamente a una región de baja presión, haciendo que el gas se enfríe.

Sin embargo, el gas debe estar aislado. Por lo tanto, no estoy seguro si es correcto soplar en su mano como lo representan las imágenes.

La página de Wikipedia para el efecto: efecto Joule – Thomson

El principio básico de comprimir y expandir aire o líquidos es lo que hace funcionar la bomba de calor y el ciclo de refrigeración.

Para que esto suceda, debe agregar trabajo mecánico al sistema. En el ejemplo de soplar por la boca, el trabajo proviene del acto de soplar. En el ejemplo en el video, usan un conjunto de botellas de plástico en un marco sobre una ventana, no está claro de dónde proviene el trabajo externo. En un día tranquilo sin viento, ¿por qué querría el aire fluir a través de la botella?

En un día ventoso, el viento podría tener la fuerza suficiente para empujar el aire a través de las botellas, pero no estoy convencido de que se enfríe más que solo tener la ventana abierta.

Uno de los comentarios en el video es que este es un video de marketing, para tratar de atraer inversores.

Sería un experimento interesante construir uno de estos que parezca lo suficientemente simple y ver qué sucede.

Sí, como PV = nRT, que es la ecuación del gas cuando el volumen aumenta y si la presión (P) y la masa molar (n) permanecen iguales, la única otra cantidad variable es la temperatura (T), que en consecuencia disminuye. En el caso de gases en rápida expansión, se produce una expansión adiabática que no permite que el gas intercambie calor con el entorno, lo que da como resultado una disminución de la temperatura.

Entonces sí, la rápida expansión de un gas lo enfría.

Mira la expansión adiabática. Lo contrario también es cierto, intente tocar la pieza metálica de una bomba de bicicleta mientras bombea un neumático.

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