กระบวนการทางธรรมชาติหลายอย่างในสภาวะไร้น้ำหนักเกิดขึ้นแตกต่างกันมาก อย่างไรและทำไมสิ่งนี้จึงเกิดขึ้นคือความเข้าใจที่คุ้มค่า

การเผาไหม้เกิดขึ้นในแรงโน้มถ่วงได้อย่างไร

การเผาไหม้เป็นปฏิกิริยาทางเคมีในระหว่างที่เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่นมีการปล่อยความร้อนจำนวนมากและผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ก็เกิดขึ้นเช่นกัน เพื่อให้ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นต้องปฏิบัติตามเงื่อนไขหลายประการ ไฟต้องใช้ออกซิเจนซึ่งเป็นสารที่ติดไฟได้รวมทั้งความสามารถในการกำจัดผลิตภัณฑ์ออกซิเดชั่นจากเขตจุดระเบิด

เพื่อให้เข้าใจว่ากระบวนการนี้เกิดขึ้นในสภาพที่คุ้นเคยได้อย่างไรคุณสามารถลองเขียนด้วยตัวอย่างของเทียนได้ สิ่งนี้จะช่วยในการเปรียบเทียบเปลวไฟด้วยแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์

ดังนั้นเทียนประกอบด้วยไส้ตะเกียงฝ้ายเช่นเดียวกับขี้ผึ้งพาราฟินหรือสเตียริน เป็นที่เชื่อกันว่าเปลวไฟจะเกิดขึ้นเนื่องจากการจุดไฟของไส้ตะเกียง แต่ในความเป็นจริงมันไม่เป็นเช่นนั้น ไอของสารที่อยู่รอบ ๆ ไส้ตะเกียงนี้ไหม้โดยตรง ต้องใช้ด้ายในการสั่งการสารที่ติดไฟได้ - เข้าสู่บริเวณเผาไหม้

ดังนั้นทุกเงื่อนไขพบ: ออกซิเจนอยู่ในอากาศมีสารที่ติดไฟได้ (ขี้ผึ้ง), ผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ (คาร์บอนไดออกไซด์และไอน้ำ) จะถูกลบออกจากโซน กระบวนการหลังถูกอธิบายโดยข้อเท็จจริงที่ว่าความร้อนและอากาศหนาแน่นน้อยเพิ่มขึ้นสูงกว่าความเย็นและในเวลาเดียวกันก็นำผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ออกไป ตัวอย่างเช่นหากวางเทียนไว้ในภาชนะที่สูงจะหยุดการเผาไหม้ - อากาศจะร้อนขึ้นทุกที่

น้ำหนักการเผาไหม้

การปรากฏตัวของแรงโน้มถ่วงก่อให้เกิดกระแสการหมุนเวียน - ความแตกต่างระหว่างอากาศร้อนและเย็น อนุภาคเขม่าร้อนเพิ่มขึ้นเปล่งแสง ดังนั้นเปลวไฟจึงมีรูปร่างที่ยาวและสามารถพิจารณาได้

ในแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์กระแสการพาความร้อนแบบนี้จะไม่เกิดขึ้น เนื่องจากอนุภาคเขม่าไม่ลุกขึ้นเปลวไฟเทียนจึงมีรูปร่างเป็นทรงกลม หลังจากเวลาสั้น ๆ ออกซิเจนในบริเวณที่จุดเทียนจะหมด แต่จะเกิดคาร์บอนมอนอกไซด์จำนวนมากขึ้น - คาร์บอนมอนอกไซด์ การเผาไหม้ของเปลวไฟจะดำเนินต่อไปอีกหลายนาที

อีกอย่างที่น่าสนใจคือการเปลี่ยนสีของเปลวไฟ ภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงเทียนจะเผาไหม้เป็นสีเหลืองเป็นส่วนใหญ่เนื่องจากเขม่าร้อน อุณหภูมิการเผาไหม้อยู่ที่ 1227 - 1721 องศาเซลเซียส

และด้วยแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์ไฟจะไม่มีออกซิเจนเพียงพอดังนั้นจึงสังเกตการเผาไหม้ที่ "เย็น" ซึ่งมีอุณหภูมิอยู่ที่ 227 - 527 องศาเซลเซียส Soot เกิดขึ้นในปริมาณน้อยเนื่องจากต้องมีอย่างน้อย 1,000 องศา ในกรณีนี้ไฮโดรเจนจะถูกปล่อยออกมาเนื่องจากเปลวไฟได้โทนสีน้ำเงิน

ความจริงที่น่าสนใจ: หากคุณจุดเทียนและแก้ไขภาพที่เกิดจากการเผาไหม้อย่างต่อเนื่องคุณสามารถสังเกตเห็นปรากฏการณ์ที่ผิดปกติ ครั้งแรกมันจะสว่างขึ้นด้วยสีเหลืองสดใสปกติแล้วเปลวไฟจะกลายเป็นสีฟ้าครึ่งแล้วเปลี่ยนเป็นสีฟ้าสมบูรณ์ ดังนั้นออกซิเจนที่น้อยลงก็จะยิ่งทำให้เกิดเปลวไฟมากขึ้น

การศึกษาพฤติกรรมของเปลวไฟในศูนย์ถ่วงมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับวิทยาศาสตร์ นักวิทยาศาสตร์และนักวิจัยทำการทดลองต่าง ๆ เพื่อจุดประสงค์นี้ พวกเขาช่วยปรับปรุงความปลอดภัยของยานอวกาศและนักบินอวกาศ

ตัวอย่างเช่นการทดลองดำเนินการบนสถานีอวกาศนานาชาติในช่องพิเศษ นักวิจัยจุดไฟเผาเชื้อเพลิงเล็ก ๆ และสังเกตพฤติกรรมของพวกเขา การเผาไหม้ใช้เวลาประมาณ 20 วินาที ทรงกลมเชื้อเพลิงล้อมรอบด้วยทรงกลมที่ลุกเป็นไฟเส้นผ่านศูนย์กลาง 2-4 มม.

เป็นที่น่าสังเกตว่าเมื่อการเผาไหม้ที่มองเห็นสิ้นสุดลงความเย็นจัดมากซึ่งเป็นเรื่องยากที่จะพิจารณา แต่ถ้าคุณให้ออกซิเจนหรือเติมเชื้อเพลิงเปลวไฟก็จะระเบิดขึ้นทันที

ภายใต้แรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์เปลวไฟใช้กับรูปร่างของทรงกลมเนื่องจากการไหลเวียนของการพาไม่ปรากฏเนื่องจากไม่มีแรงโน้มถ่วง (ภายใต้สภาวะปกติอากาศร้อนขึ้นสูงกว่าความเย็น) การเผาไหม้จะสังเกตได้ในเวลาอันสั้น ในขั้นต้นเปลวไฟเป็นสีเหลือง แต่ไม่นานมันก็จะเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงินเข้มจากนั้นก็กลายเป็นสีน้ำเงินโดยสมบูรณ์ นี่คือสาเหตุที่ความจริงที่ว่าออกซิเจนจบลงและอุณหภูมิการเผาไหม้ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ - ถึง 227 - 527 องศาเซลเซียส การเผาไหม้เช่นนี้เรียกว่า "เย็น" ในกรณีนี้มีเขม่าเกิดขึ้นเล็กน้อยและปล่อยไฮโดรเจนซึ่งทำให้สีของไฟเปลี่ยนไป