Nhiều quá trình tự nhiên trong trạng thái không trọng lượng xảy ra rất khác nhau. Làm thế nào và tại sao điều này xảy ra là đáng hiểu.
Làm thế nào để đốt cháy xảy ra trong trọng lực?
Đốt cháy là một phản ứng hóa học trong đó xảy ra quá trình oxy hóa, một lượng lớn nhiệt được giải phóng và các sản phẩm đốt cũng xảy ra. Để phản ứng này diễn ra, một số điều kiện phải được đáp ứng. Lửa đòi hỏi oxy, một chất dễ cháy, cũng như khả năng loại bỏ các sản phẩm oxy hóa khỏi vùng đánh lửa.
Để hiểu làm thế nào quá trình này xảy ra trong điều kiện quen thuộc, bạn có thể xem xét đốt với ví dụ của một ngọn nến. Điều này sẽ giúp so sánh hơn nữa ngọn lửa trong không trọng lực.
Vì vậy, nến bao gồm một bấc bông, cũng như sáp, parafin hoặc stearin. Người ta tin rằng ngọn lửa được hình thành do sự đánh lửa của bấc, nhưng thực tế điều này không phải như vậy. Khói xung quanh bấc này được đốt trực tiếp. Bản thân sợi chỉ được yêu cầu để hướng chất dễ cháy lên - vào vùng đốt.
Do đó, tất cả các điều kiện đều được đáp ứng: oxy có trong không khí, có một chất dễ cháy (sáp), các sản phẩm đốt cháy (carbon dioxide và hơi nước) được loại bỏ khỏi khu vực. Quá trình thứ hai được giải thích bởi thực tế là không khí nóng và ít đặc hơn tăng lên, cao hơn lạnh và đồng thời mang đi các sản phẩm đốt cháy. Ví dụ, nếu một ngọn nến được đặt trong một thùng chứa cao, thì nó sẽ ngừng cháy - không khí sẽ nóng lên như nhau ở mọi nơi.
Đốt cháy không trọng lượng
Sự hiện diện của trọng lực góp phần hình thành các dòng đối lưu - sự khác biệt giữa không khí ấm và lạnh. Các hạt bồ hóng nóng, nổi lên, phát ra ánh sáng. Do đó, ngọn lửa có hình dạng kéo dài như vậy và có thể được xem xét.
Trong không trọng lực, dòng đối lưu như vậy không xảy ra. Vì các hạt bồ hóng không nổi lên, ngọn lửa nến có hình dạng của một quả cầu. Sau một thời gian ngắn, oxy trong vùng cháy của nến sẽ kết thúc. Thay vào đó, một lượng lớn carbon monoxide được hình thành - carbon monoxide. Việc đốt ngọn lửa sẽ tiếp tục trong vài phút.
Ngoài ra quan tâm là sự thay đổi màu sắc của ngọn lửa. Dưới tác dụng của trọng lực, ngọn nến cháy chủ yếu màu vàng do bồ hóng nóng. Nhiệt độ đốt cháy là 1227 - 1721 độ C.
Và trong không trọng lực, ngọn lửa không có đủ oxy, do đó, cái gọi là đốt "lạnh" được quan sát thấy, nhiệt độ của nó là 227 - 527 độ C. Muỗi được hình thành với số lượng nhỏ, vì điều này đòi hỏi ít nhất 1000 độ. Trong trường hợp này, hydro được giải phóng, do đó ngọn lửa thu được một màu xanh lam.
Sự thật thú vị: nếu bạn thắp một ngọn nến và liên tục sửa chữa trên bức ảnh các giai đoạn cháy của nó, bạn có thể nhận thấy một hiện tượng bất thường. Đầu tiên, nó sẽ sáng lên với màu vàng sáng thông thường, sau đó ngọn lửa sẽ trở thành một nửa màu xanh lam, và sau đó chuyển sang màu xanh hoàn toàn. Vì vậy, càng ít oxy, bóng lửa càng nhiều.
Nghiên cứu về hành vi của ngọn lửa trong không trọng lực có tầm quan trọng lớn đối với các phi hành gia. Các nhà khoa học và nhà nghiên cứu tiến hành các thí nghiệm khác nhau cho mục đích này. Chúng giúp cải thiện sự an toàn của tàu vũ trụ và phi hành gia.
Ví dụ, các thí nghiệm được thực hiện trên tàu Trạm vũ trụ quốc tế trong một khoang đặc biệt. Các nhà nghiên cứu đã đốt những giọt nhiên liệu nhỏ và quan sát hành vi của chúng. Quá trình đốt cháy kéo dài khoảng 20 giây. Một quả cầu nhiên liệu được bao quanh bởi một quả cầu lửa với đường kính 2-4 mm.
Điều đáng chú ý là khi quá trình đốt cháy có thể nhìn thấy kết thúc, bộ máy lạnh rất cứng của Hoàng nhập vào, rất khó để xem xét. Nhưng nếu bạn cung cấp oxy hoặc thêm nhiên liệu, ngọn lửa lập tức bùng lên trở lại.
Trong điều kiện không trọng lực, ngọn lửa có hình dạng của một quả cầu, vì dòng đối lưu không xuất hiện do không có trọng lực (trong điều kiện bình thường, không khí nóng tăng lên trên giá lạnh). Đốt được quan sát trong một thời gian ngắn. Ban đầu, ngọn lửa có màu vàng, nhưng ngay sau đó nó thu được một màu hơi xanh, và sau đó trở thành màu xanh hoàn toàn. Điều này là do thực tế là oxy kết thúc và nhiệt độ đốt cháy giảm đáng kể - xuống 227 - 527 độ C. Sự đốt cháy như vậy được gọi là "lạnh". Trong trường hợp này, một ít bồ hóng nóng được hình thành và hydro được giải phóng, điều này gây ra sự thay đổi màu sắc của ngọn lửa.
