Что такое сжатый воздух?

Знаете ли вы это или нет, сжатый воздух участвует во всех аспектах нашей жизни, от воздушных шаров на вечеринке по случаю дня рождения до воздуха в шинах наших автомобилей и велосипедов. Вероятно, он даже использовался при изготовлении телефона, планшета или компьютера, на котором вы просмотрите это.

Основным ингредиентом сжатого воздуха является, как вы уже догадались, воздух. Воздух - это газовая смесь, что означает, что он состоит из многих газов. В первую очередь это азот (78%) и кислород (21%). Он состоит из различных молекул воздуха, каждый из которых имеет определенное количество кинетической энергии.

Температура воздуха прямо пропорциональна средней кинетической энергии этих молекул. Это означает, что температура воздуха будет высокой, если средняя кинетическая энергия велика (и молекулы воздуха движутся быстрее). Температура будет низкой, когда кинетическая энергия мала.

Сжатие воздуха заставляет молекулы двигаться быстрее, что повышает температуру. Это явление называется «теплота сжатия». Сжатие воздуха буквально, чтобы заставить его в меньшее пространство, и в результате приближает молекулы друг к другу. Энергия, которая выделяется при этом, равна энергии, необходимой для того, чтобы подключить воздух в меньшее пространство. Другими словами, он хранит энергию для будущего использования.

Давайте возьмем воздушный шар, например. Надув воздушный шар, воздух вынужден в меньший объем. Энергия, содержащаяся в сжатом воздухе в воздушном шаре, равна энергии, необходимой для его надувания. Когда мы открываем воздушный шар, и воздух выпускается, он рассеивает эту энергию и заставляет его улететь. Это также является основным принципом положительного компрессора смещения.

Сжатый воздух является отличной средой для хранения и передачи энергии. Он гибкий, универсальный и относительно безопасный по сравнению с другими методами хранения энергии, таких как батареи и пара. Батареи громоздкие и имеют ограниченный зарядный срок. Steam, с другой стороны, не является экономичным и не удобным для пользователя (он становится чрезвычайно горячим).