Hızlı genleşen gazların kullanım alanları nelerdir? Hızlı genleşen gazların günlük hayatta kullanım alanlarına örnekler, hakkında bilgi.
Hızlı Genleşen Gazlar
Gazlar, harici bir basınçla engellenmediklerinde (örneğin, bir kavanozda kapalı değillerse) ısıya bağlı olarak genleşme ya da büzülme eğilimindedir Isı düştüğünde gazlar büzülür; ısıtıldıklarındaysa molekülleri enerji yüklenip etrafa yayılır. Gaz genleşir.
Gazlar aşırı hızlı genleşmek üzere manipüle edildiklerinde, patlayıcı bir potansiyel enerji açığa çıkar Havai fişek, silah ve hatta arabaların yanmalı motoru gibi uygulamaların arkasında yatan prensip budur. Bazı güneş enerjisi teknolojilerinde, piston silindirlere açılan tüpler içindeki helyum ya da hidrojen Güneş’ten yararlanılarak ısıtılır. Gaz genleşirken silindirleri harekete geçirir. Gök gürültüsü, doğada gazların hızlı genleşmesinin bir örneğidir.Yıldırım havayı ısıtır, ısınan hava daha soğuk havanın içinde ses hızından yüksek bir hızda patlar ve gök gürültüsü meydana gelir.
Kaynak : pixabay.com
HAVAİ FİŞEK
Havai fişek gösterileri azami görsel etki amacıyla tasarlanan patlamalardır Ancak hayranlık çığlıkları yükselmeye başlamadan önce ilk zorluk paket dolusu tepkiyen kimyasal maddeyi gökyüzüne fırlata-bilmektir Fırlatma işi genellikle bir fitilin ateşlediği normal barutla halledilir Barut, açığa çıkacak genleşen gazların arka tarafa doğru kaçacağı şekilde paketlenir Böylece, fitil fişeğin merkezindeki patlayıcı göbeği yakıncaya kadar kovan yukarı fırlar Patlayıcı göbekteki kimyasallar, renk yaratmak üzere seçilmiş kimyasalların sıkıştırıldığı minik paketleri patlatınca dört bir yana parıldayan yıldızlar saçılır.Tepkiyen kimyasallar metalik tuzlardır: Lityum ve stronsiyum kırmızı renk yapar baryum nitratlar yeşil için kullanılır, bakır bileşenlerinden mavi çıkar, kömür ve çelik parlak altın rengi meydana getirir; titanyum beyaz olur. Kimyasallar hızlı ve şiddetli bir tepkiye maruz kalır. Katı kimyasalların molekül bağları kırılır. Ani bir ışık patlamasıyla yayılan sıcak ve yoğun gazlar açığa çıkarıp, enerjiyi sese, harekete ve renkli ışıklara dönüştürürler.
ATEŞLİ SİLAH
Silahla ateş ettiğinizde sıcak ve genleşen gazların gücünden yararlanırsınız. Her ateşli silahta namlunun kapalı bir boşluğundaki merminin arkasına bir itici (Örn: 9. yüzyıl gibi erken bir tarihte Çinlilerin icat ettiği barut) yerleştirilir. Ateşlenen barut molekülleri mermiye doğru patlama yapacak aşırı ısınmış gazlar yaratır ve mermiyi büyük bir kuvvet ve hızla silahın namlusundan fırlatır. Top ve tüfek gibi eski ateşli silahlar barut ve mermi ile yada ikisi ayrı ayrı yerleştirilerek namludan doldurulurdu. Modern silahların çoğundaysa namlunun arkasında bulunan hazneye bir fişek yerleştirilir. Mermi ile barut ve ayrıca tetiğin serbest bıraktığı bir çekicin çarpmasıyla patlayan kapsül bu fişeğin içindedir. Teknoloji yüzlerce yıl içinde yenilenmiştir ama silahın çalışma prensibi aynıdır.
YANMALI MOTOR
Günümüz arabalarında ve kamyonlarında görülen dört zamanlı içten yanmalı motor; akışkan mekaniğinde ayrıntılı çalışmaların ürünüdür En önemli öğesi, silindirin içindeki pistondur Pistonun her bir hareketi farklı bir görevi yerine getirir Önce, aşağı doğru hareket kısmi bir vakum yaratıp havayla karışık buharlaşmış yakıtı emer Ardından yukarı doğru hareket, bu karışımı basınçla sıkıştırır ve en üstte gazları patlatan bujiyi çalıştırır. Güç zamanı denilen bu harekette sıcak gazlar genleşip pistonu aşağı iter ve krank miline güç aktarılır. Bir egzoz kapağı açılır ve yanmış hava ve yakıt karışımını dışarı atan piston yeniden yükselir.
GÜÇ HAREKETİ. Buharlaşmış yakıt, dört zamanlı içten yanmalı motorun silindirleri içinde patlar ve yanar. Aşağı hareket emme supabını açar,yukarı hareket hava ve yakıt karışımını sıkıştırır; ardından buji yakıtı ateşler ve sonra egzoz supabından gazlar dışarı atılır.
Üçüncü zaman yakıt karışımını silindire gönderir ve dördüncü zaman döngüyü yeniden başlatmak üzere yanan karışımı sıkıştırır. Bu döngüye, 1876’da işleyen ilk dört zamanlı içten yanmalı motoru yapan mucit Nikolaus Otto‘nun adından hareketle Otto Döngüsü de denir.
