Você está descrevendo um fenômeno conhecido como o efeito joule-thomson . Aqui está por que isso acontece:

O básico:

* Gás de cilindro: Os cilindros normalmente contêm gases sob alta pressão. Essa pressão é uma forma de energia potencial armazenada nas moléculas de gás.
* Expansão : Quando o gás é liberado do cilindro, ele se expande para um ambiente de pressão mais baixa. Essa expansão faz com que as moléculas de gás se espalhem, reduzindo sua densidade.

O efeito de resfriamento:

1. Energia interna: As moléculas de gás possuem energia interna, que inclui sua energia cinética (movimento) e energia potencial (interações).
2. Trabalho de expansão: Durante a expansão, as moléculas de gás trabalham contra a atmosfera circundante. Este trabalho requer energia, que é extraída da energia interna do gás.
3. queda de temperatura: À medida que o gás perde a energia interna devido ao trabalho, a energia cinética média das moléculas diminui. Essa diminuição da energia cinética se manifesta como uma queda de temperatura, tornando o metal frio.

Pontos de chave:

* Joule-Thomson Coeficiente: A extensão do resfriamento durante a expansão depende do gás específico e de sua temperatura e pressão iniciais. Esse relacionamento é descrito pelo coeficiente Joule-Thomson.
* Temperatura de inversão: Nem todos os gases esfriam após a expansão. Há uma temperatura de inversão para cada gás, acima da qual a expansão realmente leva ao aquecimento.
* Aplicações práticas: Esse efeito é usado em várias aplicações, como refrigeração e ar condicionado, onde a expansão controlada de refrigerantes é usada para criar resfriamento.

Deixe -me saber se você quiser uma explicação mais detalhada de qualquer um desses conceitos!