ما هو الهواء المضغوط؟

سواء كنت تعرف ذلك أم لا ، فإن الهواء المضغوط يشارك في كل جانب من جوانب حياتنا ، من البالونات في حفلة عيد ميلادك إلى الهواء في إطارات سياراتنا ودراجاتنا. ربما تم استخدامه حتى عند صنع الهاتف أو الكمبيوتر اللوحي أو الكمبيوتر الذي تشاهده هذا عليه.

المكون الرئيسي للهواء المضغوط هو ، كما قد تكون قد خمنت بالفعل ، الهواء. الهواء هو مزيج من الغاز ، مما يعني أنه يتكون من العديد من الغازات. في المقام الأول هذه النيتروجين (78 ٪) والأكسجين (21 ٪). يتكون من جزيئات الهواء المختلفة التي لكل منها كمية معينة من الطاقة الحركية.

درجة حرارة الهواء تتناسب بشكل مباشر مع الطاقة الحركية المتوسطة لهذه الجزيئات. هذا يعني أن درجة حرارة الهواء ستكون عالية إذا كانت الطاقة الحركية المتوسطة كبيرة (وتتحرك جزيئات الهواء بشكل أسرع). ستكون درجة الحرارة منخفضة عندما تكون الطاقة الحركية صغيرة.

ضغط الهواء يجعل الجزيئات تتحرك بسرعة أكبر ، مما يزيد من درجة الحرارة. وتسمى هذه الظاهرة "حرارة الضغط". ضغط الهواء هو حرفيًا لإجباره على الدخول إلى مساحة أصغر ، ونتيجة لذلك ، مما يجعل الجزيئات أقرب إلى بعضها البعض. الطاقة التي يتم إطلاقها عند القيام بذلك تساوي الطاقة المطلوبة لإجبار الهواء على المساحة الأصغر. بمعنى آخر ، يخزن الطاقة للاستخدام في المستقبل.

لنأخذ بالون على سبيل المثال. عن طريق تضخيم بالون ، يتم إجبار الهواء على حجم أصغر. الطاقة الموجودة في الهواء المضغوط داخل البالون تساوي الطاقة اللازمة لتضخيمها. عندما نفتح البالون ويتم إطلاق الهواء ، فإنه يتبدد هذه الطاقة ويؤدي إلى تطيره بعيدًا. هذا هو أيضا المبدأ الرئيسي لضاغط النزوح الإيجابي.

الهواء المضغوط هو وسيلة ممتازة لتخزين ونقل الطاقة. إنها مرنة ومتعددة الاستخدامات وآمنة نسبيًا مقارنة بالطرق الأخرى لتخزين الطاقة ، مثل البطاريات والبخار. البطاريات ضخمة ولها حياة محدودة. Steam ، من ناحية أخرى ، ليس فعال من حيث التكلفة ولا سهل الاستخدام (يصبح الجو حارًا للغاية).