Não vai excluir para perder os votos negativos.
A questão declarada é vantagem é nitrogênio. Não devo usar nitrogênio. Abordo o lado técnico das características do nitrogênio versus o ar e a razão química e física das diferenças.
- Uma molécula de nitrogênio é maior que o oxigênio, portanto não vaza tão facilmente / rapidamente.
O nitrogênio é realmente um pouco mais leve que o oxigênio e um átomo de nitrogênio é menor. No ar, ambos ocorrem como moléculas de dois átomos. A maneira como eles seguram as mãos é diferente, então N₂ é um pouco maior que O₂.
http://www.getnitrogen.org/pdf/graham.pdf
O2 "permeia" aproximadamente 3-4 vezes mais rápido que o N2 através de uma borracha típica.
- Estável e não reativo.
Oxigênio, nitrogênio e água são todos relativamente estáveis e não reativos.
O oxigênio é um agente oxidante mais forte. O nitrogênio oxida a borracha a uma taxa mais baixa.
- Melhores características de PVT. O nitrogênio não altera a pressão com a temperatura tanto quanto o ar. Você não quer que a pressão nos seus pneus mude.
- Armazenamento e transporte
Há alguns aluguéis de bicicletas que utilizam o nitrogênio, porque é mais fácil obter uma licença de armazenamento e transporte. O oxigênio por si só não é combustível, mas suporta a combustão. O nitrogênio não é combustível, não suporta combustão.
Por que nitrogênio versus um gás inerte como o argônio?
O nitrogênio existe como uma molécula N₂ e é quase tão estável quanto um gás inerte. É usado porque está disponível. O nitrogênio é um subproduto da liquefação e destilação fracionada do ar para produzir oxigênio. O nitrogênio não é um gás inerte, mas uma molécula de nitrogênio N₂ é muito estável. É um gás estável (não reativo) seco e relativamente barato. E não se liquefaz facilmente (ponto de ebulição de -320 F).
Por que o nitrogênio tem melhores características de PVT?
Na faixa de operação de um pneu, o oxigênio e o nitrogênio têm as mesmas características de PVT. Ambos são gases ideais. Ideal porque não se liquefazem e não têm forças atraentes nem repulsivas. Eles são neutros.
Uma bicicleta não gera atrito suficiente para alterar muito a temperatura. A bicicleta estará bem próxima da temperatura ambiente. Se você começar uma corrida no AM, poderá obter um balanço de 10 graus Celsius às 14h.
Em relação à lei ideal dos gases, PV = NRT, oxigênio e nitrogênio têm o mesmo comportamento. T é absoluto nessa equação. 0 Celsius é 272 Kelvin (absoluto). 10 a 20 Celsius é uma diferença de 4% na pressão. Portanto, se o pneu começasse a 100 PSI, a pressão seria de 104 PSI.
A água é o problema da PVT. A água não é um gás ideal. Na faixa de operação de um pneu, H₂0 pode existir como gás e líquido. Do estado líquido ao estado do gás, a variação de volume é superior a 100 (é assim que você pode encher um pneu com um pequeno cartucho de CO₂).
Na faixa de 10 graus Celsius versus 20 graus Celsius, a pressão de vapor de H2O quase dobra à pressão atmosférica.
Pressão de vapor da água
Sobre esses mesmos 10 graus Celsius, qual é a mudança de pressão da água. A pressão de vapor da água dobra. Onde o gás ideal (N₂) muda 4%, a água muda 100%. Nesse mesmo intervalo, a pressão da água sobe 1 PSI. Portanto, o PSI total é de 105. Com apenas 1% da composição, a água contribui com 25% da mudança de pressão. A afirmação da Moz de que o nitrogênio altera a pressão com a temperatura um pouco menos do que a água não está correta. A diferença é 40X, mas em apenas 1% esse 40X ainda não é uma contribuição total.
Portanto, uma diferença de pressão de 1% em 10 graus centígrados. Os pilotos vão atrás de gramas. 1% pode ser importante para eles. Não está claro se os usuários usam nitrogênio (nos pneus). Vejo vendedores afirmando que é usado por corridas, mas não vejo e corridas dizendo que usam nitrogênio.
O nitrogênio é usado em tendas de altitude para reduzir o conteúdo de O₂. Isso estimula a produção de glóbulos vermelhos. Portanto, os corredores podem usar pneus como desculpa para tanques de nitrogênio.
De 0 a 100 Celsius, a pressão de vapor de H₂0 varia de 611 a 101417 Pa. Nessa faixa de operação, H₂0 é 100 vezes mais sensível à temperatura do que o nitrogênio ou oxigênio em relação à pressão. Portanto, para um carro de corrida, a mudança é perceptível.
Por que CO₂ nesses recipientes portáteis e não nitrogênio?
O CO₂ é comprimido para o estado líquido a uma temperatura mais baixa que o nitrogênio. O ponto de ebulição do CO₂ é -78 Celsius. Pode usar CO₂ para encher um pneu e não correr o risco de voltar ao estado líquido na faixa operacional de um pneu.