ekspansiointiprosessi

Ekspansiointiprosessi, suomeksi laajentumisprosessi, on termi, jota käytetään kuvaamaan järjestelmän, kuten kaasun tai nesteen, tilavuuden kasvua. Tämä kasvu tapahtuu yleensä silloin, kun järjestelmän paine kasvaa tai sen lämpötila nousee, jolloin sen sisältämät hiukkaset liikkuvat nopeammin ja vievät enemmän tilaa. Toinen tapa saavuttaa ekspansio on alentamalla ulkoista painetta, jolloin järjestelmä pyrkii täyttämään suuremman tilan.

Ekspansio voi olla sekä hyödyllinen että haitallinen ilmiö riippuen asiayhteydestä. Teknologian alalla sitä hyödynnetään monin tavoin. Esimerkiksi höyryturbiineissa höyryn ekspansio tuottaa mekaanista työtä pyörittämällä turbiinia, joka puolestaan voi tuottaa sähköä. Jäähdytysjärjestelmissä kylmäaineen ekspansio tasausventtiilissä aiheuttaa lämpötilan laskun, mikä mahdollistaa jäähdytyksen. Myös polttomoottoreissa palamisen seurauksena syntyvien kaasujen nopea ekspansio työntää mäntää alaspäin.

Toisaalta hallitsematon ekspansio voi olla vaarallista. Paineistettujen säiliöiden rikkoutuessa tapahtuva nopea kaasujen ekspansio voi aiheuttaa merkittävää tuhoa. Termodynamiikassa ekspansiota tarkastellaan usein suhteessa työhön ja lämmönvaihtoon, ja prosessi voi olla adiabaattinen (ei lämmönvaihtoa) tai isoterminen (vakio lämpötila). Ilmakehän ilmiöissä ilmamassojen nousu ja laajeneminen viilentää niitä ja voi johtaa pilvien muodostumiseen ja sateisiin.