¿Qué es el aire comprimido?
El aire comprimido está en todas partes, ¿pero qué es exactamente? Le presentamos el universo del aire comprimido y el funcionamiento básico de un compresor.
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La estructura y los distintos estados de la materia
Para entender el funcionamiento del aire comprimido, una introducción básica a la física puede ser muy útil. Empezaremos por explicar la estructura de la materia. En la segunda parte, obtendrá más información sobre los cuatro estados diferentes de la materia y sus moléculas.
¿De qué está hecha la materia?
Toda la materia, ya sea en estado gaseoso, líquido o sólido, está compuesta de átomos. Por lo tanto, los átomos son los componentes básicos de la materia, a pesar de que casi siempre aparecen como parte de una molécula. Una molécula es un número de átomos agrupados con otros átomos del mismo tipo o de un tipo diferente. Los átomos constan de un núcleo denso que está compuesto por protones y neutrones rodeados por una cantidad de electrones pequeños, ligeros y que giran rápidamente. Existen otros bloques de construcción, aunque no son estables. Todas estas partículas se caracterizan por cuatro propiedades:
- su carga eléctrica
- su masa de reposo
- su impulso mecánico
- su impulso magnético
El número de protones en el núcleo es igual al número atómico del átomo. El número total de protones y el número de neutrones son aproximadamente iguales a la masa total del átomo, ya que los electrones casi no agregan masa. Esta información se puede encontrar en la tabla periódica. La carcasa de los electrones contiene el mismo número de electrones que protones en el núcleo. Esto significa que, por lo general, un átomo es eléctricamente neutro.
El físico danés Niels Bohr introdujo un modelo de acumulación de un átomo en 1913. Demostró que los átomos solo pueden aparecer en el llamado "estado estacionario" y con una determinada energía. Si el átomo se transforma de un estado de energía a otro, se emite una radiación cuántica. Esto se conoce como fotón. Estas transiciones diferentes se manifiestan en forma de luz con distintas longitudes de onda. En un espectrógrafo, aparecen como líneas en el espectro de líneas del átomo.
¿Cuáles son las cuatro etapas de la materia?
Los átomos unidos por enlaces químicos se llaman moléculas. Estos son tan pequeños que 1 mm3 de aire a presión atmosférica contiene aproximadamente 2,55 x 1016 moléculas. En principio, toda la materia puede existir en cuatro estados diferentes:
- el estado sólido
- el estado líquido
- el estado gaseoso
- el estado de plasma
En estado sólido, las moléculas están fuertemente empaquetadas en una estructura reticular con una fuerte unión. A temperaturas por encima del cero absoluto, se produce un cierto grado de movimiento molecular. En este estado, hay una vibración alrededor de una posición de equilibrio, que se vuelve más rápida a medida que aumenta la temperatura. Cuando una sustancia en estado sólido se calienta tanto que el movimiento de las moléculas no se puede prevenir mediante el patrón reticular rígido, estas se desprenden y la sustancia se funde y se transforma en un líquido. Si el líquido se calienta más, la unión de las moléculas se rompe por completo y la sustancia líquida se transforma en un estado gaseoso, que se expande en todas direcciones y se mezcla con el resto de gases en la habitación. Cuando las moléculas de gas se enfrían, pierden velocidad y se unen entre sí para producir condensación. Sin embargo, si las moléculas de gas se calientan más, se descomponen en subpartículas individuales y forman un plasma de electrones y núcleos atómicos.
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