Откуда берётся тепло в насосе
Когда поршень быстро уменьшает объём воздуха, он совершает над ним работу: сдвигает молекулы и передаёт им энергию. Молекулы начинают двигаться быстрее, поэтому чаще и сильнее ударяются о стенки. Так одновременно растут температура газа и давление.
Этот быстрый процесс близок к адиабатическому сжатию — так называют сжатие, при котором тепло почти не успевает перейти из газа в окружающую среду. Энергия, которую передал поршень, остаётся внутри и проявляется в более интенсивном движении молекул.
Почему медленная накачка греет меньше
Если двигать поршень медленно, воздух успевает отдавать часть энергии стенкам цилиндра и окружающему воздуху. Поэтому его температура повышается слабее. Дело не в том, что при медленном движении энергия вовсе не передаётся, а в том, что у тепла есть время уйти по пути.
После нескольких энергичных качков тёплым может стать и сам насос: нагретый воздух передаёт тепло цилиндру, а трение между движущимися деталями тоже вносит вклад. Чем быстрее и интенсивнее сжимают воздух, тем заметнее превращение механического усилия в тепло — тот же принцип важен и в компрессорах, где сжатый газ нередко приходится охлаждать.
