¿Cuáles son los usos de los gases en rápida expansión? Ejemplos de usos de gases en rápida expansión en la vida diaria, información sobre estos gases.
Gases de rápida expansión
Los gases tienden a expandirse o contraerse debido al calor cuando no están bloqueados por la presión externa (por ejemplo, no sellados en un frasco) Los gases se contraen cuando la temperatura desciende; cuando se calientan, sus moléculas se cargan de energía y se esparcen. El gas se expande.
Cuando los gases se manipulan para expandirse demasiado rápido, se libera energía potencial explosiva. Este es el principio detrás de aplicaciones como fuegos artificiales, armas e incluso el motor de combustión de los automóviles. En algunas tecnologías solares, el sol calienta el helio o el hidrógeno de los tubos abiertos en los cilindros del pistón. A medida que el gas se expande, activa los cilindros. El trueno es un ejemplo de la rápida expansión de los gases en la naturaleza. Los rayos calientan el aire, el aire caliente explota en el aire más frío a una velocidad mayor que la velocidad del sonido y se producen truenos.
FUEGOS ARTIFICIALES
Los fuegos artificiales son explosiones diseñadas para un impacto visual máximo. Pero antes de que los gritos de admiración comiencen a elevarse, el primer desafío es lanzar un paquete de reactivo químico al cielo. El lanzamiento generalmente se realiza con pólvora normal disparada por una mecha. El proyectil se dispara hasta que el núcleo explosivo en el centro del cartucho se quema. A medida que las sustancias químicas del núcleo explosivo detonan pequeños paquetes de sustancias químicas seleccionadas para crear el color, las estrellas titilantes se dispersan en todas direcciones. Los productos químicos que reaccionan son las sales metálicas: el litio y el estroncio se vuelven rojos, los nitratos de bario se utilizan para el verde, los compuestos de cobre salen del carbón azul y el acero producen un color dorado brillante; el titanio se vuelve blanco. Los productos químicos experimentan una reacción rápida y violenta. Se rompen los enlaces moleculares de los productos químicos sólidos. Liberan gases calientes y densos emitidos por un repentino estallido de luz, transformando la energía en sonido, movimiento y luces de colores.
ARMA DE FUEGO
Cuando disparas un arma, aprovechas el poder de los gases calientes y en expansión. En cada arma de fuego, un propulsor (p. Ej., Pólvora, inventado por los chinos ya en el siglo IX) se coloca detrás de la bala en una cavidad cerrada del cañón. Las moléculas de pólvora disparadas crean gases sobrecalentados que explotarán hacia la bala y expulsarán la bala del cañón del arma con gran fuerza y velocidad. Las armas de fuego antiguas, como cañones y rifles, se cargaban con pólvora y balas, o se colocaban por separado del cañón. En la mayoría de las armas modernas, se coloca un cartucho en la recámara ubicada en la parte posterior del cañón. Este cartucho contiene la bala y la pólvora, así como la cápsula que explota cuando es golpeada por un martillo liberado por el gatillo. La tecnología se ha renovado durante cientos de años, pero el principio de funcionamiento del arma es el mismo.
MOVIMIENTO DE PODER. El combustible evaporado explota y arde en los cilindros del motor de combustión interna de cuatro tiempos. El movimiento hacia abajo abre la válvula de admisión, el movimiento hacia arriba comprime la mezcla de aire y combustible; Luego, la bujía enciende el combustible y luego los gases se expulsan de la válvula de escape.
MOTOR DE COMBUSTIÓN
El motor de combustión interna de cuatro tiempos que se ve en los automóviles y camiones de hoy; Producto de estudios detallados en mecánica de fluidos. Su elemento más importante es el pistón dentro del cilindro. Cada movimiento del pistón realiza una tarea diferente. Primero, el movimiento hacia abajo crea un vacío parcial y absorbe el combustible evaporado mezclado con el aire. Luego, el movimiento ascendente comprime esta mezcla con presión y crea una bujía en la parte superior que detona los gases. corre. En este movimiento, llamado carrera de potencia, los gases calientes se expanden y empujan el pistón hacia abajo y la potencia se transfiere al cigüeñal. Se abre una trampilla de escape y el pistón vuelve a subir, expulsando el aire quemado y la mezcla de combustible.
La tercera vez envía la mezcla de combustible al cilindro y la cuarta vez comprime la mezcla de combustión para reiniciar el ciclo. Este ciclo también se llama el ciclo Otto, en honor al inventor Nikolaus Otto, quien construyó el primer motor de combustión interna de cuatro tiempos para funcionar en 1876.
