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¿Por qué no disminuye la temperatura al aumentar el volumen de la jeringa?

Hice un experimento utilizando una jeringa cerrada con las marcas de volumen. Al principio, el pistón está a $5\rm\, ml$ luego lo muevo a $20\rm\, ml$ .

Como el cambio es aproximadamente adiabático, podemos utilizar las expresiones adiabáticas, una de las cuales es $$TV^{\gamma-1}=\text{const.}$$ Para $T_1=20°C=293.15\rm\, K$ , $V_1=5\rm\, ml$ y $V_2=20\rm\, ml$ , $$T_2=T_1\frac{V_1^{\gamma-1}}{V_2^{\gamma-1}}=168.4\rm\, K = -104.8°C$$ Una caída tan drástica debería ser bastante sensata. Sin embargo, no he sentido nada.

¿Estaba mal mi configuración? ¿El cambio no es adiabático? ¿He configurado mal las ecuaciones?


Datos explícitos en aras de los comentarios:

  • El gas utilizado es aire ordinario: al principio está a presión estándar.
  • No utilicé ningún termómetro; según la 0ª ley de la termodinámica, esperaba que el aire (en teoría) enfriado me quitara calor de la piel. De hecho, el gas a $\approx -100°C$ debería ser destructivo para mi piel, pero mi dedo sigue intacto, por lo tanto mi teoría es errónea.
  • La jeringa puede considerarse un conductor ideal. Su grosor es inferior a $1\rm\, mm$ por lo que puede despreciarse. Como se ha dicho, la baja temperatura se podía sentir fácilmente.

El esbozo del experimento: Experiment

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Al calcular tu expectativa, estás despreciando la capacidad calorífica de tu experimento. Además, no tienes en cuenta el tiempo, lo que tiene el efecto de que la jeringa y el gas se calientan por el ambiente mientras que el gas más frío se supone que enfría la jeringa y el dedo. En conjunto, yo no esperaría nada.

Para que tu experimento funcione, utiliza un termómetro con una pequeña capacitancia térmica, directamente dentro de la jeringa, para medir la temperatura del gas. Funcionará perfectamente. Los proveedores comerciales ofrecen experimentos similares para demostrar la ley de los gases ideales, véase por ejemplo aquí o una simple búsqueda en youtube.

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