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Co2 y Presion

El CO2 es un gas cuando esta a temperatura de –57? C y a presion de 60.4 psig (libras por pulgada cuabrada). Es un compuesto muy complejo, y una de sus propiedades unicas es su gran capacidad de sublimacion (cambia muy rapidamente de estado solido a gaseoso sin pasar por el estado liquido).

A 21?C, el CO2 ofrece una presion de 58.77 bar cuando esta confinado en un envase. Si hay mas gas en el recipiente, adoptara forma liquida. Asi pues, el estado del CO2 envasado a presion (por ejemplo, en una capsula a temperatura ambiente) es un gas presurizado que “flota” sobre un liquido. Si se libera el gas, por ejemplo debido al funcionamiento de una valvula, parte del liquido remanente pasara de forma instantanea a fase gaseosa, hasta que la presion se iguale para esa temperatura.

Es importante entender que la presion del CO2 esta determinada por la temperatura, y no por la compresion del gas. Si comprimieramos CO2 gaseoso por medios mecanicos, se convertiria en liquido aI alcanzar la presion adecuada. La presion dentro de una capsula de 12 gramos permanece constante hasta que se agota todo el liquido. Una de estas capsulas tiene la misma presion interna que un deposito “bulk” de 280 gr, si ambas estan a la misma temperatura. Por lo tanto, las armas de CO2 no pierden velocidad mientas disparamos hasta que el liquido se acaba.

Tambien hay que recordar que CO2 es un gas refrigerante. Es decir, se enfria cuando pasa de estado liquido a gaseoso y se expande. Por tanto, cuando disparamos un arma de forma rapida, el gas la enfriara considerablemente. Debido a que la presion del CO2 se fundamenta en la temperatura, la presion del gas caera si se hacen disparos en sucesion rapida. En pruebas practicas, se han visto reducciones de velocidad de mas de 30 m/s en series largas de disparos. Esto afectara al punto de impacto del proyectil aunque el blanco este muy cerca del tirador. Por lo tanto, si queremos disparar de forma precisa con un arma de CO2, no debemos disparar deprisa. Con armas de competicion, se suelen dejar intervalos de espera de al menos 15 segundos entre tiro y tiro para que la temperatura pueda recuperarse. Si estamos “plinkeando”, no hace falta esperar tanto.   
En dias muy calurosos, la presion del CO2 puede subir rapidamente y alcanzar un nivel de peligro. Cual es ese nivel depende de la cantidad de liquido que quede en la capsula o el deposito. Los depositos mas grandes disponen de dispositivos de seguridad de escape si hay exceso de presion, que vacian todo el gas del deposito. Obviamente, es peligroso dejar un arma de CO2  o las capsulas dentro de un coche al sol.

?A que velocidad dispara mi arma?
Con ciertos tipos de armas de aire comprimido, esta pregunta tiene dificil respuesta si no cronografiamos los disparos. Pero con el CO2 la velocidad depende de solo unas pocas variables. Con un poco de experiencia, se puede estimar la velocidad a la que un arma de CO2 disparara. Por ejemplo, un canon corto disparara mas despacio que uno largo. Una pistola con un canon de 4” disparara entre 75 y 115 m/s. Como no hay una forma facil de aumentar la presion y no hay suficiente longitud de canon para aprovechar esta presion extra aunque se pudiera conseguir, este rango de velocidades se ajusta muy bien a la mayoria de armas. Una pistola con canon de 5" andara entre los 120 - 152 m/s. en calibre 4.5 y unos 105-137 m/s en calibre 5.5.
 
 
Umarex fabrica varias replicas en CO2 de famosas armas de fuego. El revolver S&W 586 dispara mas rapido que la pistola Walther CP88 porque tiene un canon mas largo.

En un rifle del 4.5 con canon de 20", lo normal son de 205 a 230 m/s. Con el mismo canon y en 5.5 la velocidad seria entre 175 y 205 m/s. Existen unos rifles filipinos de calibre 5.5 con canones un poco mas largos que pueden dar mas de 275 m/s en un dia muy caluroso, pero en dias mas templados se situan en la franja de los 243 m/s. Estas armas tienen valvulas muy abiertas y se construyen para disparar tan rapido como sea posible. Por valvulas abiertas queremos decir que el orificio a traves del cual pasa el gas es muy grande y el muelle de retorno de la valvula esta balanceado contra el peso del martillo y la fuerza del muelle principal para mantener la valvula abierta en mayor tiempo posible.

Las claves para tener velocidades mas altas con un arma de CO2 son pues: temperatura ambiente alta y tener un canon largo. Ademas, este tipo de propulsion normalmente ofrece mas potencia con balines mas pesados, por lo que el calibre 5.5 es preferido sobre el 4.5 cuando se demanda potencia.
Notas sobre el CO2

1. Las armas de CO2 no pierden velocidad durante los disparos.
Los primeros dos o tres tiros tendran mas velocidad porque parte de CO2 liquido llega a la valvula y se expande dentro de ella o en el mismo canon, aumentando la densidad de la carga de gas. Tras esto, obtenemos un gran numero de disparos con la misma velocidad. El unico factor que puede reducir la velocidad es el tiro rapido, que enfria el arma. Si se para y se permite que el arma se caliente, la velocidad se recupera facilmente.
A medida que se agote el CO2 liquido, la presion empezara a caer rapidamente y la velocidad tambien.


2. Las armas de CO2 no funcionan bien con otros gases. Para funcionar correctamente, un arma necesita una presion constante de unos 62 bar. Solo el dioxido de carbono puede ofrecer esa presion a temperatura ambiente. Ademas, el tiempo de trabajo de una valvula de un arma de CO2 es MUCHO mas largo que el de un arma de aire comprimido funcionando a presion similar, porque la molecula de dioxido de carbono es mucho mayor que cualquier atomo de gas que se encuentran en el aire. Si tuvieramos que recargar un arma de CO2 a 62 bar con aire normal, obtendriamos uno o quiza dos disparos potentes y luego la velocidad caeria rapidamente. El aire, al ser mucho mas tenue, fluye a traves de la valvula con mas rapidez ,lo que proporciona mayores velocidades hasta que la presion se desploma.

3. Algunas armas requieren que se retire el deposito de gas despues de disparar.
Y otras no. Hay armas que han estado cargadas con aire durante 20 anos y disparan como si fueran nuevas. El tiempo que un arma puede permanecer con carga de gas dentro depende de su diseno y construccion. Hay que seguir siempre las recomendaciones del fabricante.

4. Un arma de CO2 depende de sus juntas para retener el gas.La mayoria son juntas toricas, que necesitan una fina capa de grasa o aceite para hacer su trabajo. La grasa de silicona es muy recomendable, y a tal efecto marcas como Crosman, Daisy and Gamo la venden.

5. La presion del CO2 - y, por lo tanto, la velocidad - depende de la temperatura.
Si el clima es calido, el arma dispara mas rapido. Tambien se recomienda disparar en interiores si el clima es frio.

6. La longitud del canon determina la velocidad en gran medida.
A este respecto, el CO2 actua exactamente como la polvora negra. Ambos necesitan tiempo para hacer su trabajo, y cuanto mas largo sea el canon a mas velocidad disparan.
7. Una capsula y un deposito grande de CO2 tienen la misma presion interna a igual temperatura.
Este es un concepto dificil de comprender, pero es la razon por la que las capsulas de CO2 son propelentes tan estupendos. Contienen suficiente liquido para muchos disparos, y son lo suficientemente pequenos para ser muy manejables. .

8. Un arma de CO2 se enfria cuando dispara rapidamente, lo que disminuye su velocidad.
Esto no se puede evitar. Hay que dejar que el arma se caliente unos segundos entre los disparos si queremos mantener una velocidad constante.

Las presiones de vapor con las temperaturas y los porcentajes de llenado son:
65% DE LIQUIDO:
a 7?C->   600 PSI=   42,2 Bares
a 21?C->   1.000 PSI=   58,8 Bares
a 29?C->   1.000 PSI=   70,4 Bares
a 52?C->   1.950 PSI=   137,2 Bares
85% DE LIQUIDO:
a 7?C->   600 PSI=   42,2 Bares
a 29?C->   2.000 PSI=   140,7 Bares
a 52?C->   4.000 PSI=   281,5 Bares
100% DE LIQUIDO:
a 7?C->   3.000 PSI=   211 Bares
a 29?C->   6.000 PSI=   422 Bares
a 52?C->   9.000 PSI=   633 Bares

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