Hvað er þjappað loft?

Hvort sem þú veist það eða ekki, þá kemur þjappað loft við sögu í öllum þáttum lífs okkar, allt frá blöðrunum í afmælisveislunni til loftsins í dekkjunum á bílum okkar og reiðhjólum.Það var sennilega jafnvel notað þegar þú bjóst til símann, spjaldtölvuna eða tölvuna sem þú ert að skoða þetta á.

Aðal innihaldsefnið í þjappað lofti 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 um sig hefur ákveðna hreyfiorku.

Hitastig loftsins er í réttu hlutfalli við meðalhreyfiorku þessara sameinda.Þetta þýðir að lofthitinn verður hár ef meðalhreyfiorkan er mikil (og loftsameindirnar hreyfast hraðar).Hitastigið verður lágt þegar hreyfiorkan er lítil.

Með því að þjappa loftinu hreyfast sameindirnar hraðar, sem eykur hitastigið.Þetta fyrirbæri er kallað „þjöppunarhiti“.Að þjappa lofti er bókstaflega að þvinga það inn í minna rými og þar af leiðandi færa sameindirnar nær hver annarri.Orkan sem losnar þegar þetta er gert er jöfn orkunni sem þarf til að þvinga loftið inn í minna rýmið.Með öðrum orðum það geymir orkuna til notkunar í framtíðinni.

Tökum blöðru sem dæmi.Með því að blása upp blöðru þrýstist loft inn í minna rúmmál.Orkan sem er í þjappað lofti í blöðrunni er jöfn orkunni sem þarf til að blása hana upp.Þegar við opnum blöðruna og loftið losnar, dreifir það þessari orku og lætur hana fljúga í burtu.Þetta er líka meginreglan um jákvæða tilfærsluþjöppu.

Þjappað loft er frábær miðill til að geyma og flytja 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 hleðslutíma.Steam er aftur á móti ekki hagkvæmt né notendavænt (það verður mjög heitt).