Många naturliga processer i ett tillstånd av viktlöshet uppträder mycket olika. Hur och varför detta händer är värt att förstå.
Hur uppstår förbränning i allvar?
Förbränning är en kemisk reaktion under vilken oxidation sker, en stor mängd värme frigörs och förbränningsprodukter uppstår också. För att denna reaktion ska äga rum måste flera villkor vara uppfyllda. Brand kräver syre, ett brännbart ämne samt förmågan att ta bort oxidationsprodukter från tändzonen.
För att förstå hur denna process sker under bekanta förhållanden kan du överväga att bränna med exemplet med ett ljus. Detta kommer att hjälpa till att jämföra flammen ytterligare i nollvikt.
Så består ljuset av en bomullsvik samt vax, paraffin eller stearin. Det antas att lågan bildas på grund av antändningen av veken, men i själva verket är detta inte så. Ångorna som omger denna veke är direkt brända. Själva tråden krävs för att rikta det brännbara ämnet upp - i förbränningszonen.
Således uppfylls alla villkor: syre finns i luften, det finns en brännbar substans (vax), förbränningsprodukter (koldioxid och vattenånga) tas bort från zonen. Den senare processen förklaras av det faktum att uppvärmd och mindre tät luft stiger, högre än kallt, och samtidigt tar bort förbränningsprodukter. Om till exempel ett ljus placeras i en hög behållare kommer det att sluta brinna - luften värms upp samma överallt.
Viktlös förbränning
Närvaron av tyngdkraft bidrar till bildandet av konvektionsströmmar - skillnaden mellan varm och kall luft. Heta sotpartiklar, som stiger upp, avger en glöd. Därför har flammen en så långsträckt form och kan övervägas.
I tyngdkraften förekommer inte sådana konvektionsflöden. Eftersom sotpartiklar inte stiger upp har ljusflamman form av en sfär. Efter kort tid slutar syre i brinnande zon för ljuset. Istället bildas en stor mängd kolmonoxid - kolmonoxid. Flammans brinnande fortsätter i flera minuter.
Av intresse är också flammans färgförändring. Under tyngdkraften brinner ljuset främst i gult på grund av den heta soten. Förbränningstemperaturen är 1227 - 1721 grader Celsius.
Och i tyngdkraft har elden inte tillräckligt med syre, så den så kallade "förkylningen" förbränning observeras, vars temperatur är 227 - 527 grader Celsius. Sot bildas i små mängder, eftersom detta kräver minst 1000 grader. I detta fall frigörs väte, varför lågan får en blå nyans.
Intressant fakta: Om du tänder ett ljus och ständigt fixar fotografiet stadierna för dess bränning, kan du märka ett ovanligt fenomen. Först tänds den med den vanliga ljusgul färgen, sedan blir lågan halvblå och sedan helt blå. Så mindre mindre syre blir, desto mer skuggar lågan.
Studien av beteendet hos flamma i nollvikt är av stor betydelse för astronautiken. Forskare och forskare utför olika experiment för detta ändamål. De hjälper till att förbättra säkerheten för rymdskepp och astronauter.
Exempelvis utförs experiment ombord på den internationella rymdstationen i ett speciellt fack. Forskare sätter eld på små droppar bränsle och observerar deras beteende. Bränningen varar cirka 20 sekunder. En bränslesfär omgiven av en eldig sfär med en diameter på 2-4 mm.
Det är anmärkningsvärt att när synlig förbränning slutar, kommer den mycket "kalla" in, vilket är mycket svårt att tänka på. Men om du tillför syre eller tillsätter bränsle, blossar flammen omedelbart igen.
Under tyngdkraften tar flamman formen på en sfär, eftersom konvektionsflöden inte visas på grund av frånvaron av tyngdkraft (under normala förhållanden stiger varm luft över kyla). Bränning observeras under en kort tid. Ursprungligen är lågan gul, men snart tar den en blåaktig nyans och blir sedan helt blå. Detta beror på att syre slutar och förbränningstemperaturen sjunker betydligt - till 227 - 527 grader Celsius. En sådan förbränning kallas "förkylning". I detta fall bildas lite het sot och väte frigörs, vilket orsakar en förändring i eldens färg.
