Under the hood: The chemistry of cars - Cynthia Chubbuck

Summary

El guion del video explica cómo los automóviles, con más de mil millones en el mundo, son una lección de química. La combustión en el motor genera calor que debe ser absorbido y disipado para proteger los componentes. Aunque el agua tiene una alta capacidad de calefacción, su punto de congelación y ebullición no es adecuado para motores. En su lugar, se usa una mezcla de etilenglicol y agua, que mejora el punto de congelación y eleva el de ebullición, ofreciendo protección óptima al motor.

Takeaways

• 🚗 Hay más de mil millones de automóviles en el mundo que no solo son un medio de transporte, sino también una lección de química.
• 🔥 El proceso de arranque del automóvil comienza en los cilindros del motor, donde la combustión es una reacción exotérmica que libera calor.
• 🌡️ La necesidad de enfriamiento del motor se debe a que el calor no utilizado puede dañar los componentes metálicos del motor.
• 💧 Aunque el agua tiene una alta capacidad de calefacción específica, su punto de congelación y ebullición no es adecuado para los motores de automóviles.
• 🧪 En lugar de agua, se utiliza una solución hecha de etilenglicol y agua, que tiene puntos de congelación y ebullición más adecuados para los motores.
• ❄️ La propiedad de la depresión del punto de congelación de una solución permite que la mezcla de etilenglicol y agua congele a temperaturas mucho más bajas que el agua pura.
• 🌡️ La elevación del punto de ebullición en soluciones es útil para evitar que el líquido se evapore en condiciones de alta temperatura.
• 🔝 A mayor proporción de soluto, como el etilenglicol, en la solución, menor es el punto de congelación y mayor es el punto de ebullición.
• 🚫 No es bueno tener una proporción excesiva de etilenglicol, ya que esto puede hacer que el punto de congelación comience a subir nuevamente.
• 🔁 El enfriamiento del motor se logra mediante la circulación de la solución a través del motor, el intercambio de calor en el radiador y su posterior retorno al compartimiento caliente del motor.

Q & A

¿Cuántos automóviles hay en el mundo hoy en día?

Hay más de mil millones de automóviles en el mundo.

¿Qué ocurre en los cilindros del motor al inicio del automóvil?

En los cilindros del motor, se mezcla gasolina de los inyectores de combustible con aire del válvula de admisión y luego se encendieron mediante una chispa, formando gases que expanden y empujan el pistón.

¿Qué significa que la combustión sea una reacción exotérmica?

Una reacción exotérmica es aquella que libera calor, como sucede en la combustión de gasolina en el motor del automóvil.

¿Por qué el sistema de enfriamiento es importante en un motor de automóvil?

El sistema de enfriamiento es importante para absorber, transportar y disipar el calor que se genera durante la combustión, evitando que las piezas del motor se deformen o derritan.

¿Por qué no se utiliza el agua como líquido de enfriamiento en los motores de automóvil?

El agua no se utiliza debido a su punto de congelación en 0 grados Celsius y su punto de ebullición en 100 grados Celsius, lo que podría causar daños en el motor y el radiador en condiciones extremas de temperatura.

¿Qué es una solución y cómo se relaciona con el líquido de enfriamiento del motor?

Una solución es una mezcla homogénea de un soluto y un solvente, y las propiedades coligativas de la solución, como la disminución del punto de congelación y el aumento del punto de ebullición, hacen que sea adecuada para el enfriamiento del motor.

¿Cómo cambian las propiedades de una solución con la cantidad de soluto presente?

Las propiedades coligativas de una solución, como el punto de congelación y el punto de ebullición, cambian dependiendo de la proporción de soluto presente; cuanto más soluto, mayor es la diferencia.

¿Qué es la presión de vapor y cómo afecta el punto de ebullición de una solución?

La presión de vapor es la presión que ejercen los vapores de un líquido sobre la superficie del mismo. Una solución tiene una presión de vapor menor que el solvente puro, por lo que debe calentarse más para alcanzar la presión atmosférica y hervir.

¿Cuál es la mezcla comúnmente utilizada en el sistema de enfriamiento de un automóvil?

Se utiliza comúnmente una mezcla del 50/50 de glicol etílico y agua, que congelará a -37 grados Celsius y hervirá a 106 grados Celsius.

¿Qué sucede si se aumenta la proporción de glicol etílico en la solución de enfriamiento?

Si se aumenta la proporción de glicol etílico, el punto de congelación disminuye aún más y el punto de ebullición aumenta, pero en proporciones muy altas, el punto de congelación puede aumentar nuevamente.

¿Por qué es importante que el líquido de enfriamiento tenga una alta capacidad específica de calor, un bajo punto de congelación y un alto punto de ebullición?

Un líquido de enfriamiento con estas características absorbe más calor, evita congelarse en temperaturas bajas y no hervir fácilmente, lo que protege el motor del automóvil.