Számos természetes folyamat súlytalanságban nagyon eltérő módon zajlik le. Érdemes megérteni, hogy ez és miért történik.

Hogyan történik az égés a gravitációban?

Az égés egy kémiai reakció, amelynek során oxidáció történik, nagy mennyiségű hő szabadul fel, és égési termékek is előfordulnak. Ahhoz, hogy ez a reakció megtörténjen, több feltételnek teljesülnie kell. A tűzhez oxigénre, éghető anyagra, valamint oxidációs termékeknek a gyulladási zónából történő eltávolítására van szükség.

Annak megértése érdekében, hogy ez a folyamat hogyan történik ismert körülmények között, fontolhatja meg az égést egy gyertya példáján. Ez segít összehasonlítani a lángot zéró gravitáció mellett.

Tehát a gyertya pamut kanócból, valamint viaszból, paraffinból vagy sztearinból áll. Úgy gondolják, hogy a láng a kanóc meggyulladása miatt képződik, de valójában nem így van. A kanócot körülvevő anyag gőzei közvetlenül égnek. Maga a menet szükséges ahhoz, hogy az éghető anyag felfelé - az égési zónába irányítsa.

Így minden feltétel teljesül: az oxigén a levegőben van, éghető anyag (viasz) van, az égéstermékeket (szén-dioxid és vízgőz) eltávolítják a zónából. Ez utóbbi folyamat azzal magyarázható, hogy a hevített és kevésbé sűrű levegő megemelkedik, magasabb, mint a hideg, és ugyanakkor elviszi az égéstermékeket. Ha például egy gyertyát helyez egy magas tartályba, akkor az nem ég, és a levegő mindenhol megegyezően melegszik.

Súlytalan égés

A gravitáció jelenléte hozzájárul a konvekciós áramok kialakulásához - a meleg és a hideg levegő közötti különbséghez. A forró koromrészecskék felfelé felvillannak. Ezért a lángnak ilyen hosszúkás alakja van, és figyelembe vehető.

Nulla gravitáció esetén ilyen konvekciós áramlások nem fordulnak elő. Mivel a koromrészecskék nem emelkednek fel, a gyertya lángja gömb alakú. Rövid idő elteltével az oxigén a gyertya égési zónájában véget ér. Ehelyett nagy mennyiségű szén-monoxid képződik - szén-monoxid. A láng égése néhány percig folytatódik.

Szintén érdekes a láng színváltozása. A gravitáció hatására a gyertya elsősorban sárgán ég, a forró korom miatt. Az égési hőmérséklet 1227 - 1721 Celsius fok.

És nulla gravitáció esetén a tűz nem rendelkezik elegendő mennyiségű oxigénnel, így megfigyelhető az úgynevezett "hideg" égés, amelynek hőmérséklete 227-527 Celsius fok. Korom képződik kis mennyiségben, mivel ehhez legalább 1000 fok szükséges. Ebben az esetben hidrogén szabadul fel, amelynek következtében a láng kék árnyalatot kap.

Érdekes tény: ha gyújt egy gyertyát, és folyamatosan rögzíti a fényképen az égés szakaszát, akkor szokatlan jelenséget észlelhet. Először a szokásos élénk sárga színű lámpa világít, majd a láng félkékre, majd teljesen kékké válik. Így minél kevesebb oxigént válik, annál inkább árnyalati a láng.

A láng viselkedésének vizsgálata nulla gravitáció mellett nagy jelentőséggel bír az űrhajósítás szempontjából. A tudósok és kutatók különféle kísérleteket végeznek erre a célra. Segítik az űrhajók és az űrhajósok biztonságának javítását.

Például kísérleteket végeznek a Nemzetközi Űrállomás fedélzetén, egy speciális rekeszben. A kutatók kis tüzelőanyag-cseppek tüzet gyújtanak és megfigyelik viselkedésüket. Az égés kb. 20 másodpercig tart. Az üzemanyaggömböt egy tüzes gömb veszi körül, amelynek átmérője 2-4 mm.

Figyelemre méltó, hogy amikor a látható égés véget ér, a nagyon „hideg” bekapcsol, amelyet nagyon nehéz megfontolni. De ha oxigént szállít vagy üzemanyagot tölt be, a láng azonnal újra felgyullad.

Nulla gravitáció mellett a láng gömb alakúvá válik, mivel a konvekciós áramlások nem jelennek meg a gravitáció hiánya miatt (normál körülmények között a forró levegő hideg fölé emelkedik). Az égést rövid ideig figyelték meg. A láng kezdetben sárga, de hamarosan kékes árnyalatúvá válik, majd teljesen kékké válik. Ennek oka az a tény, hogy az oxigén véget ér, és az égési hőmérséklet jelentősen csökken - 227 - 527 Celsius fokra. Az ilyen égést "hidegnek" hívják. Ebben az esetben egy kissé forró korom képződik, és hidrogén szabadul fel, ami megváltoztatja a tűz színét.