Hvað er þjappað loft?

Hvort sem þú veist það eða ekki, þá er þjappað loft þátt í öllum þáttum í lífi okkar, frá blöðrunum í afmælisveislunni þinni í loftið í dekkjum bílanna okkar og reiðhjólum. Það var líklega jafnvel notað þegar þú gerir símann, spjaldtölvuna eða tölvuna sem þú ert að skoða þetta á.

Aðal innihaldsefni þjöppuðu lofts er, eins og þú gætir þegar giskað á loft. Loft er gasblanda, sem þýðir að það samanstendur af mörgum lofttegundum. Fyrst og fremst eru þetta köfnunarefni (78%) og súrefni (21%). Það samanstendur af mismunandi loftsameindum sem hver og einn hefur ákveðið magn af hreyfiorku.

Hitastig loftsins er í beinu hlutfalli við meðal hreyfiorku þessara sameinda. Þetta þýðir að lofthiti verður hátt ef meðal hreyfiorka er stór (og loftsameindirnar fara hraðar). Hitastigið verður lítið þegar hreyfiorka er lítil.

Með því að þjappa loftinu fær sameindirnar hraðar, sem eykur hitastigið. Þetta fyrirbæri er kallað „hita þjöppunar“. Þjappandi loft er bókstaflega til að þvinga það í minna rými og fyrir vikið færa sameindirnar nær hvor annarri. Orkan sem losnar þegar þetta er jafnt og orkan sem þarf til að þvinga loftið í minni rýmið. Með öðrum orðum geymir það orku til notkunar í framtíðinni.

Tökum til dæmis blöðru. Með því að blása upp í blöðru verður loft þvingað í minna rúmmál. Orkan sem er í þjöppuðu loftinu í blöðru er jöfn orkunni sem þarf til að blása það upp. Þegar við opnum blöðru og loftinu losnar dreifir það þessa orku og fær hana til að fljúga í burtu. Þetta er einnig meginreglan um jákvæða tilfærsluþjöppu.

Þjappað loft er frábært miðill til að geyma og senda orku. Það er sveigjanlegt, fjölhæft og tiltölulega öruggt miðað við aðrar aðferðir til að geyma orku, eins og rafhlöður og gufu. Rafhlöður eru fyrirferðarmiklar og hafa takmarkaðan hleðslulíf. Gufu er aftur á móti ekki hagkvæm né notendavænt (það verður mjög heitt).