Quando da una bombola si fa uscire il gas, la bombola stessa si raffredda: il raffreddamento che subisce è direttamente proporzionale sia al gas uscito (in un determinato tempo), sia alla differenza di pressione tra l'interno e l'esterno della bombola.

Il principio è quello della espansione dei gas (come nel frigorifero).

La legge è quella di Joule-Thomson (termodinamica)



Ciao

Il passaggio di stato di una sostanza solidio-liquido oppure liquido-gas

avviene con assorbimento o cedimento di una certa quantità di calore detto calore latente:

di fusione (solido-liquido) di evaporazione (liquido -gas)

tale calore latente viene assorbito dalla sostanza durante il passaggio a temperatura maggiore (da solido a liquido) o da (liquido a gas)

mentre vene ceduto per i passaggi di stato inversi (da liquido a solido) o da gas a liquido.

I gas liquefatti sotto pressione (g.p.l. in bombole) per passare allo stato di gas/vapore [fenomeno che avviene spontaneamente portandoli a pressione atmosferica - cioè aprendo la bombola] occorre che assorbano il calore latente di evaporazione.

Ed allora i casi sono due:

- o questo calore glielo somministri riscaldandoli

- oppure se lo prendono dall'ambiente circostante

questo secondo evento è quello a cui ti riferisci

ed in effetti viene sottratto calore proprio alla stessa massa del liquido che va ad evaporare e che a sua volta pretende di riceverlo dalla bombola metallica e poi ancora dall'aria circostante che raffreddandosi in corrispondenza delle pareti del recipiente o di altri organi fa condensare l'umidità fino a farla brinare sotto forma di vero e proprio ghiaccio.



Se la quantità di gas in evaporazione è bassa (poco consumo) allora la quantità di calore latente richiesto è anch'essa bassa e l'aria esterna riesce a forniglielo progressivamente senza che si avverte il fenomeno del ghiacciamento.

Maggiore è la quantità di gas che evapora in tempo breve e maggiore è il calore che risucchia ed il raffreddamento del contenitore è più evidente - per elevatissime quantità di evaporazione( oppure se il contenitore è talmente isolato da non poter assorbire calore esterno), la temperatura della massa del liquido si abbassa a tal punto da entrare in equilibrio criogenico e l'evaporazione stessa si arresta.

ciao m.

perchè mi si ghiaccia la centralina?

Molto spesso gli attacchi dei tubi di bombole di gas vanno incontro a congelamento perchè l'espansione del gas in uscita provoca un abbassamento della temperatura.

Nella bombola c'è una certa pressione; quando il gas fuoriesce passa in un ambiente a pressione minore e quindi si espande. Quando un gas si espande aumenta lo spazio compreso fra le molecole del gas e quindi diminuiscono gli urti fra le stesse e di conseguenza diminuisce lo stato di agitazione molecolare.

La vibrazione delle molecole è direttamente collegata alla temperatura: più è alta l'agitazione molecolare, più è alta la temperatura e viceversa.

Il gas con bassa agitazione molecolare assorbe calore dall'ambiente circostante (che quindi si raffredda) e può portare al congelamento dei tubi all'uscita dalle bombole.

Perchè il gas nelle bombole e sotto pressione mentre quando fuoriesce grazie al riduttore di pressione, espandendosi per passare da alta pressione a pressione atmosferica, assorbe energia termica dall'ambiente, praticamente assorbe calore, ed il riduttore e tutto quello che è intorno si raffredda e a lungo andare l'umidità dell'aria che si forma intorno può congelare. All'interno della bombola man mano che il gas si esaurisce diminuisce la pressione ed il gas restante si espande raffreddando il recipiente.

Questo principio della termodinamica si applica nei comuni frigoriferi, congelatori e condizionatori d'aria, dove un opportuno gas viene prima compresso da un compressore e poi fatto espandere assorbendo calore dall'interno e rinfrescando i cibi o il salotto.

Attenzione, molte volte comunemente si dice "genera freddo", ma è solo una frase concettuale, in realtà si tratta di assorbimento di calore che passa da una parte all'altra: infatti dietro al frigorifero la serpentina di scambio è calda!