無重力状態の多くの自然なプロセスは非常に異なって発生します。これがどのようにそしてなぜ起こるかは理解する価値があります。
重力で燃焼はどのように発生しますか？
燃焼は化学反応であり、その間に酸化が発生し、大量の熱が放出され、燃焼生成物も発生します。この反応が起こるためには、いくつかの条件を満たす必要があります。火には、可燃性物質である酸素、および点火ゾーンから酸化生成物を除去する能力が必要です。
おなじみの条件でこのプロセスがどのように発生するかを理解するには、ろうそくの例を使用して燃焼することを検討できます。これは、無重力状態での炎をさらに比較するのに役立ちます。
したがって、キャンドルは綿の芯とワックス、パラフィン、ステアリンで構成されています。ウィックの点火により炎が形成されると考えられていますが、実際にはそうではありません。この芯を取り巻く物質の蒸気は直接燃焼します。可燃性物質を燃焼ゾーンに向けるために、糸自体が必要です。
したがって、すべての条件が満たされます。酸素が空気中にあり、可燃性物質（ワックス）が存在し、燃焼生成物（二酸化炭素と水蒸気）がゾーンから除去されます。後者のプロセスは、加熱されて密度の低い空気が上昇し、冷気よりも高くなると同時に、燃焼生成物を運び去るという事実によって説明されます。たとえば、ろうそくが大容量に置かれると、それは燃えなくなります-空気はどこでも同じように熱くなります。
無重力燃焼
重力の存在は対流の形成に貢献します-暖かい空気と冷たい空気の違い。上昇する熱いすす粒子が輝きを放ちます。したがって、炎はこのような細長い形状を有していると考えることができる。
無重力では、そのような対流は発生しません。すすの粒子が立ち上がらないので、ろうそくの炎は球の形をしています。しばらくすると、キャンドルの燃焼ゾーンの酸素が終了します。代わりに、大量の一酸化炭素が形成されます-一酸化炭素。炎の燃焼は数分間続きます。
炎の色の変化も興味深いです。重力の作用の下で、ろうそくは熱いすすのために主に黄色で燃えます。燃焼温度は1227〜1721℃です。
そして無重力では、火に十分な酸素がないため、いわゆる「冷たい」燃焼が観察され、その温度は摂氏227〜527度です。すすは少なくとも1000度必要なので、少量で形成されます。この場合、水素が放出され、そのため炎が青みを帯びます。
興味深い事実：ろうそくに火をつけ、常にその燃焼の段階を写真に固定すると、異常な現象に気付く場合があります。まず、通常の明るい黄色で点灯し、次に炎が半分青色になり、その後完全に青色になります。したがって、酸素が少なくなるほど、炎の陰が多くなります。
無重力での火炎の挙動の研究は、宇宙飛行士にとって非常に重要です。科学者や研究者は、この目的のためにさまざまな実験を行います。彼らは宇宙船や宇宙飛行士の安全性を向上させるのに役立ちます。
たとえば、国際宇宙ステーションの特別なコンパートメントで実験が行われます。研究者は燃料の小さな液滴に発砲し、彼らの行動を観察します。書き込みは約20秒間続きます。燃料球は、直径2〜4 mmの火のような球に囲まれています。
目に見える燃焼が終了すると、非常に「冷たい」状態が始まることは注目に値します。しかし、酸素を供給したり燃料を追加したりすると、炎はすぐに再び燃え上がります。
重力がないと、炎は球形になります。重力がないため、対流は発生しません（通常の条件では、高温の空気は低温になります）。焼けが短時間見られます。最初は炎の色は黄色ですが、すぐに青みがかった色になり、その後完全に青色になります。これは、酸素が終了して燃焼温度が大幅に低下し、摂氏227〜527度になるためです。そのような燃焼は「冷たい」と呼ばれます。この場合、わずかな高温のすすが形成され、水素が放出されて、火災の色が変化します。
