¿Que es la expansión en química?
La materia está formada por átomos o moléculas. Estas partículas experimentan los efectos de la temperatura en forma de agitación.
La mayoría de los materiales aumentan de volumen cuando aumenta la temperatura. Esta expansión, a nivel microscópico, corresponde a una mayor distancia entre moléculas. Es este aumento de volumen lo que llamamos hinchazón o dilatación. Por el contrario, una disminución de la temperatura provoca la contracción. Esta propiedad se puede observar en todos los estados de la materia, pero a menudo es imperceptible.
Debido a la alta energía cinética de traslación de las moléculas, el gas ocupa todo el volumen del recipiente que lo contiene.
¿Por qué el aire, una mezcla gaseosa, no se expande por todo el universo?
La explicación es sencilla, la gravedad impide que cualquier objeto abandone la órbita terrestre a menos que supere la velocidad mínima para vencer la gravedad, que es de 11 km/s.
Expansión en un motor alternativo
En un motor alternativo, el fluido en expansión realiza trabajo sobre el pistón; en un motor de flujo continuo, el fluido actúa sobre los álabes de la turbina. La expansión es en todo caso la etapa en la que se realiza un trabajo mecánico que, aparte de esta pérdida, no puede ser aprovechado en su totalidad: el trabajo producido por el fluido durante la expansión debe restarse del trabajo que debe suministrarle la etapa de compresión. El uso práctico del trabajo es la diferencia entre los dos.
En el ciclo teórico de un motor alternativo, la fase de expansión corresponde a una carrera completa del pistón (de punto muerto superior a punto muerto inferior) en un motor de ciclo Otto, y a una fracción de dicha carrera en una pieza de motor de ciclo alternativo.
Se supone que las transiciones que sufre el fluido son adiabáticas y que no hay pérdidas por fricción.
De hecho, la química de la combustión también afecta la fase de expansión, ya que al cambiar la temperatura, el equilibrio químico de los componentes cambia constantemente. Otra causa del aislamiento imperfecto proviene del intercambio de calor entre el motor y el refrigerante a través de las paredes del cilindro.
Sin embargo, debe tenerse en cuenta que este calor no se pierde por completo, ya que en cualquier caso una gran parte del mismo se libera inevitablemente con los gases de escape. La etapa de transferencia de calor a la parte fría (el ambiente) es a través del escape que se realiza gases de combustión e inhalación de aire fresco.