Vladimir###
22.09.2012, 22:09
Периодически появляются объявления о возможности закачать шины азотом, при этом рекламируется появление новых, ну просто волшебных свойств - это безусловно обман. По поводу заявления о возможности замедления коррозии дисков и старения резины можно сказать, что воздух снаружи никто не убирал, а тем более воду, соль и грязь с примесями различной агрессивной химии. В общем, на старение шин снаружи азот внутри ни как не влияет. Если кто-то снимал с диска старые покрышки, то подтвердит, что сам диск внутри практически не бывает ржавый, разве что на стыке резины и диска, в тех местах, куда добирается вода с грязью.
По поводу улучшения упругих свойств ошибочность доводов еще более очевидна. Уже в объеме курса физики средней школы дается определение идеального газа, свойство которого не зависят от самих молекул (будь то азот, кислород, водород, гелий или любой другой газ). Свойства одинаковые получаются потому, что расстояния между молекулами газа гораздо больше размеров самих молекул. Т.е упругость будет совершенно одинакова, азот в шинах или воздух. На всякий случай я сравнил акустические свойства азота и воздуха (это произведение плотности газа на скорость звука в нем при данном давлении). Вдруг возникают какие-то акустические упругие эффекты. Например, может быть изменяется распространение упругих звуковых волн при ударах покрышки о препятствия, и это является причиной улучшения свойств? Так вот азот, воздух, и даже чистый кислород имеют при одинаковом давлении чрезвычайно близкие акустические свойства.
По поводу возможного уменьшения веса шин. Молярная масса воздуха 29 г\ моль, у азота 28 г\моль. Моль – это количество вещества, содержащее такое же число молекул, сколько содержится в 12 г углерода (угля). Объем одного моля газа (неважно какого) при одной атмосфере 22,4 л., при двух атмосферах в шинах 11.2л на моль. Т.е при двух атмосферах в шинах каждые 11,2 закаченных литров воздуха весят 29 г., а чистого азота 28.. Есть ли разница в весе шин закаченных азотом или воздухом догадайтесь сами.
По поводу меньшей склонности азота к расширению - это тоже рекламная выдумка недобросовестных продавцов. Любой газ при двух атмосферах расширяется по формулам идеального газа, при этом выполняется условие р*V\T = const. Если считать объем шин почти постоянным, то при росте температуры пропорционально растет давление одинаково для любого газа (или падает). Температуру надо брать в Кельвинах. Т.е. 0 градусов Цельсия – это 273 Кельвина, а 50 градусов цельсия – это 323 К. При росте температуры с 0 до 50 давление у любого газа вырастет в 323\273=1,18 раза. Т.е. было при 0 градусов 2 атмосферы, станет при плюс 50 градусах 2,36 атмосферы, а если объем шины при этом чуть увеличится, то давление вырастет даже меньше. Шины при таких небольших перепадах давления ни когда в реальной жизни не взорвутся, если они без дефектов, и азот тут не причем. Можно сравнить тепловые коэффициенты расширения азота, кислорода и воздуха найди их в google? Они практически равны!
Насчет более быстрого стравливания кислорода из шины закаченной воздухом - это тоже миф, молекулы у кислорода по размерам практически такие же, как и у азота. Например, такой газ как водород обладает повышенной проницаемостью, его, соответственно, и хранить трудно. Но нигде не слышно об особых трудностях при хранении кислорода. Чистый кислород опасно хранить, так как он поддерживает горение – это собственно и есть все трудности, про возможные утечки во время хранения история умалчивает.
Разница в поведении различных газов будет наблюдаться, когда их сжимают до таких пределов, что молекулы станут располагаться так же близко, как в жидкостях. Только при очень больших давлениях за 100 атмосфер начинает сказываться влияние строения молекул газов. Окислительные свойства сухого кислорода, сколько ни будь заметно, проявляются при температурах выше 200 градусов Цельсия. Если не жечь до дыр шины, то все будет в порядке и без азота.
Но нельзя не сказать о явном преимуществе использования азота в шинах высокого давления (авиационных и у тяжеловесных машин). Как упоминалось выше, молекулы в газах находятся довольно далеко друг от друга. Можно сказать, что каждая молекула летает сама по себе. Но вот молекулы каждого из газов смеси барабанят по стенкам сосуда пропорционально своему присутствию. Существует такое понятие как парциальное давление газа. Например, в воздухе парциальное давление кислорода примерно 0,2 атм., а у азота 0,8 атм. Это означает, что молекулы кислорода будут ударять с какой то периодичностью в единицу времени по поверхности сосуда не зависимо от наличия других газов, а только в зависимости от собственного парциального давления, или собственного присутствия. Т.е горение в чистом кислороде при давлении в 0,2 атм. будет происходить с той же интенсивностью, что и в воздухе, в котором парциальное давление кислорода 0.2 атм.
Что будет с парциальным давлением кислорода в шине, куда закачен воздух с давлением в 4 атм. Причем речь идет об избыточных атмосферах и истинное давление в шине 5 атм. В этой шине парциальное давление кислорода будет 1 атм. И горение внутри такой шины будет происходить с той же интенсивностью, как и в среде чистого кислорода при атмосферном давлении. А в таких условиях горят даже металлы. Страшно подумать, как пожароопасен был бы воздух в авиационных шинах при давлении в 20 атм. Это было бы так же как накачать шины чистым кислородом до давления 4,2 атм.
Так что применение азота влияет на срок службы шин с большим давлением, а также на их пажаробезопасность. При сильном парциальном давлении кислорода даже в условиях нормальных температур скорость окислительных процессов быстро возрастает.
Но для обычных дорожных шин азот – пустая трата денег. Эти шины служат меньше того срока, за который их «разъедает» кислород внутри.
По поводу улучшения упругих свойств ошибочность доводов еще более очевидна. Уже в объеме курса физики средней школы дается определение идеального газа, свойство которого не зависят от самих молекул (будь то азот, кислород, водород, гелий или любой другой газ). Свойства одинаковые получаются потому, что расстояния между молекулами газа гораздо больше размеров самих молекул. Т.е упругость будет совершенно одинакова, азот в шинах или воздух. На всякий случай я сравнил акустические свойства азота и воздуха (это произведение плотности газа на скорость звука в нем при данном давлении). Вдруг возникают какие-то акустические упругие эффекты. Например, может быть изменяется распространение упругих звуковых волн при ударах покрышки о препятствия, и это является причиной улучшения свойств? Так вот азот, воздух, и даже чистый кислород имеют при одинаковом давлении чрезвычайно близкие акустические свойства.
По поводу возможного уменьшения веса шин. Молярная масса воздуха 29 г\ моль, у азота 28 г\моль. Моль – это количество вещества, содержащее такое же число молекул, сколько содержится в 12 г углерода (угля). Объем одного моля газа (неважно какого) при одной атмосфере 22,4 л., при двух атмосферах в шинах 11.2л на моль. Т.е при двух атмосферах в шинах каждые 11,2 закаченных литров воздуха весят 29 г., а чистого азота 28.. Есть ли разница в весе шин закаченных азотом или воздухом догадайтесь сами.
По поводу меньшей склонности азота к расширению - это тоже рекламная выдумка недобросовестных продавцов. Любой газ при двух атмосферах расширяется по формулам идеального газа, при этом выполняется условие р*V\T = const. Если считать объем шин почти постоянным, то при росте температуры пропорционально растет давление одинаково для любого газа (или падает). Температуру надо брать в Кельвинах. Т.е. 0 градусов Цельсия – это 273 Кельвина, а 50 градусов цельсия – это 323 К. При росте температуры с 0 до 50 давление у любого газа вырастет в 323\273=1,18 раза. Т.е. было при 0 градусов 2 атмосферы, станет при плюс 50 градусах 2,36 атмосферы, а если объем шины при этом чуть увеличится, то давление вырастет даже меньше. Шины при таких небольших перепадах давления ни когда в реальной жизни не взорвутся, если они без дефектов, и азот тут не причем. Можно сравнить тепловые коэффициенты расширения азота, кислорода и воздуха найди их в google? Они практически равны!
Насчет более быстрого стравливания кислорода из шины закаченной воздухом - это тоже миф, молекулы у кислорода по размерам практически такие же, как и у азота. Например, такой газ как водород обладает повышенной проницаемостью, его, соответственно, и хранить трудно. Но нигде не слышно об особых трудностях при хранении кислорода. Чистый кислород опасно хранить, так как он поддерживает горение – это собственно и есть все трудности, про возможные утечки во время хранения история умалчивает.
Разница в поведении различных газов будет наблюдаться, когда их сжимают до таких пределов, что молекулы станут располагаться так же близко, как в жидкостях. Только при очень больших давлениях за 100 атмосфер начинает сказываться влияние строения молекул газов. Окислительные свойства сухого кислорода, сколько ни будь заметно, проявляются при температурах выше 200 градусов Цельсия. Если не жечь до дыр шины, то все будет в порядке и без азота.
Но нельзя не сказать о явном преимуществе использования азота в шинах высокого давления (авиационных и у тяжеловесных машин). Как упоминалось выше, молекулы в газах находятся довольно далеко друг от друга. Можно сказать, что каждая молекула летает сама по себе. Но вот молекулы каждого из газов смеси барабанят по стенкам сосуда пропорционально своему присутствию. Существует такое понятие как парциальное давление газа. Например, в воздухе парциальное давление кислорода примерно 0,2 атм., а у азота 0,8 атм. Это означает, что молекулы кислорода будут ударять с какой то периодичностью в единицу времени по поверхности сосуда не зависимо от наличия других газов, а только в зависимости от собственного парциального давления, или собственного присутствия. Т.е горение в чистом кислороде при давлении в 0,2 атм. будет происходить с той же интенсивностью, что и в воздухе, в котором парциальное давление кислорода 0.2 атм.
Что будет с парциальным давлением кислорода в шине, куда закачен воздух с давлением в 4 атм. Причем речь идет об избыточных атмосферах и истинное давление в шине 5 атм. В этой шине парциальное давление кислорода будет 1 атм. И горение внутри такой шины будет происходить с той же интенсивностью, как и в среде чистого кислорода при атмосферном давлении. А в таких условиях горят даже металлы. Страшно подумать, как пожароопасен был бы воздух в авиационных шинах при давлении в 20 атм. Это было бы так же как накачать шины чистым кислородом до давления 4,2 атм.
Так что применение азота влияет на срок службы шин с большим давлением, а также на их пажаробезопасность. При сильном парциальном давлении кислорода даже в условиях нормальных температур скорость окислительных процессов быстро возрастает.
Но для обычных дорожных шин азот – пустая трата денег. Эти шины служат меньше того срока, за который их «разъедает» кислород внутри.