为什么紧急充气盒中充满二氧化碳?


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他们为什么不使用空气压缩机充满周围的空气?压缩周围的空气难道不比产生二氧化碳便宜吗?如果是这样,那么这些墨盒将有两个好处:

  • 制造便宜
  • 充满CO2的轮胎自身的放气速度远快于环境空气,因此使用空气意味着,一旦用滤芯为轮胎充气,回家后就无需再次充气。

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把水从正常的空气中弄出来是个bit子,需要很多设备。检查任何潜水店。
Aganju

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在技​​术上不可行(如果不是不可能的话)将足够量的常规空气压缩到与CO2滤筒大小/重量相同的滤筒中。与常规空气相比,CO2的可压缩性要高得多。
Daniel R Hicks

@Aganju-从空气中取水并不是一件大事。水的问题是,如果人们在进行水箱注水时未加注意,他们可以向水箱注水而不是向空气注水。
Daniel R Hicks

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@DanielRHicks“二氧化碳比普通空气更具压缩性”,这全部解释了这一点。您的评论应该是答案。
Tooniis

压缩空气将泄漏。二氧化碳在这些碳罐中变成液体,因此不会泄漏。
SurpriseDog

Answers:


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自从1950年代就开始使用CO2充电器盒,因为它是一种常见的廉价产品,可用于自行车轮胎充气。它们的其他用途包括为气枪供电和给救生背心充气。

它们最初由Crosman Corporation开发,并以“ Powerlet”的名称销售。

Powerlet墨盒可能充满了CO2,因为它是最合适的气体。我能想到的原因是:

  • 与其他气体相比,CO2在相对较低的压力下变成液体-液体比气体致密得多,因此有用的CO2量可以装在一个小容器中。
  • 容器容易制造且便宜以承受所需的压力
  • 二氧化碳价格低廉且易于制造(尽管可能对环境不太友好)。
  • CO2是惰性的,不会与容器材料发生反应。它不易燃,但加热墨盒可能不是一个好主意。

由于某种原因,该答案重新出现在主页上时,会更新我的答案。

CO2弹药筒未充满压缩CO2,而是充满了液态 CO2。必须这样做才能使墨盒中的所有东西都有用。但是,药筒未完全充满,并且空间中的气压基本上恒定(蒸气压),只要有一些液态CO2残留即可。

您不能将液态空气放入盒中,因为它由氮气,氧气,水蒸气和CO2组成,所有这些都有不同的沸点。实际上,在氮气变成液体之前,CO 2变成固体。


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1,2和4是很好的理由,但是,使CO2比为空气压缩器压缩空气更便宜吗?
Tooniis

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显然,不宜使用大气,因为我们看不到任何“罐装”压缩空气产品(想想用来从键盘上去除灰尘的压缩气体罐,这些罐子实际上装有制冷剂),也许您应该在Physics Stack Exchange中提出这个问题现场。
Argenti装置

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当容器减压时,压缩空气中的水蒸气还会冻结,这是一个问题。
17:04模仿

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FWIW 在几乎所有情况下,这是捕获并用于商业应用的纯化的二氧化碳将被排放到生产点的气氛,如果不是恢复运输和有益的使用在其它位置。(关于第3点括号)
威兹德先生

6
CO2在相对较低的压力下变成液体,具有一定的自我调节作用。液体顶部的气体压力保持稳定,直到液体消失。这并不能直接说明为什么将它们用于轮胎,但可以说明为什么将它们用于气枪,这就是为什么它们便宜且可用于其他用途。
凯文·克鲁姆维德

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我相信您会发现这些文章内容丰富:

在室温下(低于31°C / 87.8°F临界温度),CO 2瓶实际上是可以自我调节的。使用简单的压缩空气是不可能的。您将需要一个更大,更坚固,更重的带有调节器的“高压空气”瓶(及其相关的成本和复杂性),以实现相同的功能。

由于以下原因,这使CO 2更适合于自行车维修套件:

  • 小尺寸
  • 重量轻
  • 低成本
  • 可靠性(简单性)

这个超临界二氧化碳的视频提供了一个有趣的窗口(包括文字和图形),可以了解上述文章中描述的相态:


这是否意味着二氧化碳筒在31°C以上无法正常工作?那不是一个很高的温度。
David Richerby

1
@David这意味着压力在该点附近开始显着增加。对于轮胎充气来说,假设充气机本身设计合理,这应该不是问题,但是,可以安全地暴露滤芯的环境温度存在一定的限制,我相信该温度为120°F(第二个引用)文章)。它还显示了爆炸墨盒的照片,标题为“ Powerlet在制造商的测试中暴露于180°F的温度下破裂了”, 因此我认为120°F的规格中包含一个健康的安全裕度。
威兹德先生

@David实际上,低温可能是一个更大的问题,因为墨盒在低温时会非常慢。一个简单的解决方案是让一个人靠近您的身体。
威兹德先生

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是的,实际上,与墨盒相比,暴露在超过120°F的温度下,我会遭受更严重的伤害。:-D
David Richerby

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@Swifty Into Tri是英国的一个组织,在这样的阴天里,温度不会超过25C / 75F,而这些事件通常是在早晨,气温至少降低了几度。假设视频是最近的,则在几个周末前温度达到了33C / 91F,但这是晴天,所以在拍摄视频时并非如此。英国从未接近120F:记录为101F(38C)。长话短说,不知道为什么墨盒坏了,但不是热。(实际上,蒸气的羽流表明它泄漏而不是爆炸。)
David Richerby

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这可以部分解释其中的部分原因:http : //chemed.chem.purdue.edu/genchem/topicreview/bp/ch4/deviation5.html 如果您要阅读其中的任何内容,请阅读在列出“各种气体的范德华常数”表格之后的材料。它计算出,使用理想气体定律(对于空气几乎是正确的)将CO 2从1升压缩到0.2升“压力必须增加到112 atm”,而对于CO 2(在0°C时)“但是,范德华方程式预测压力仅需增加到52.6 atm”。对于相同体积的气体(在正常大气压下),压力要小得多。考虑一下安全方面:用于同一标准容器的容器不需要坚固(要贵)。空气量。从经济和安全角度出发,这是理所当然的。

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