Mange naturlige processer i en tilstand af vægthed forekommer meget forskelligt. Hvordan og hvorfor dette sker er værd at forstå.
Hvordan forekommer forbrænding i tyngdekraften?
Forbrænding er en kemisk reaktion, hvor oxidation finder sted, en stor mængde varme frigives, og forbrændingsprodukter forekommer også. For at denne reaktion skal finde sted, skal flere betingelser være opfyldt. Brand kræver ilt, et brændbart stof samt evnen til at fjerne oxidationsprodukter fra antændelseszonen.
For at forstå, hvordan denne proces forekommer under kendte forhold, kan du overveje at brænde med eksemplet på et stearinlys. Dette vil hjælpe med at sammenligne flammen yderligere i tyngdekraft.
Så lyset består af en bomuldsvægt samt voks, paraffin eller stearin. Det antages, at flammen dannes på grund af antændelsen af vægen, men faktisk er dette ikke sådan. Dampene omkring denne væge brændes direkte. Selve tråden er påkrævet for at lede det brændbare stof op - ind i forbrændingszonen.
Således er alle betingelser opfyldt: ilt er i luften, der er et brændbart stof (voks), forbrændingsprodukter (kuldioxid og vanddamp) fjernes fra zonen. Den sidstnævnte proces forklares af det faktum, at opvarmet og mindre tæt luft stiger, højere end koldt, og samtidig bærer forbrændingsprodukter væk. Hvis for eksempel et stearinlys placeres i en høj beholder, stopper det med at brænde - luften vil varme det samme overalt.
Vægtløs forbrænding
Tilstedeværelsen af tyngdekraft bidrager til dannelsen af konvektionsstrømme - forskellen mellem varm og kold luft. Varme sodpartikler, der stiger op, udsender en glød. Flammen har derfor en sådan langstrakt form og kan overvejes.
I tyngdekraften forekommer sådanne konvektionsstrømme ikke. Da sodpartikler ikke stiger op, har stearinlysflammen form af en kugle. Efter kort tid slutter ilt i den brændende zone af stearinlyset. I stedet dannes en stor mængde kulilte - kulilte. Forbrændingen af flammen fortsætter i flere minutter.
Af interesse er også flammens farveændring. Under tyngdekraft brænder stearinlyet hovedsageligt i gult på grund af den varme sod. Forbrændingstemperaturen er 1227 - 1721 grader Celsius.
Og i tyngdekraften har ilden ikke nok ilt, så den såkaldte "kolde" forbrænding observeres, hvis temperatur er 227 - 527 grader celsius. Sot dannes i små mængder, da dette kræver mindst 1000 grader. I dette tilfælde frigives brint, hvorved flammen får en blå farvetone.
Interessant fakta: Hvis du tænder et stearinlys og konstant fikserer fotografiet stadierne i dets forbrænding, kan du bemærke et usædvanligt fænomen. Først lyser den med den sædvanlige lysegul farve, derefter bliver flammen halvblå og derefter helt blå. Jo mindre ilt bliver, desto mere skygger flammen.
Undersøgelsen af flams opførsel i tyngdekraft er af stor betydning for astronautik. Forskere og forskere udfører forskellige eksperimenter til dette formål. De hjælper med at forbedre rumfartøjets og astronauternes sikkerhed.
Eksempelvis udføres eksperimenter om bord på den internationale rumstation i et specielt rum. Forskere sætter ild på små dråber brændstof og observerer deres opførsel. Brændingen varer cirka 20 sekunder. En brændstofkugle er omgivet af en fyrig kugle med en diameter på 2-4 mm.
Det er bemærkelsesværdigt, at når den synlige forbrænding slutter, sætter den meget "kolde" ind, hvilket er meget vanskeligt at overveje. Men hvis du leverer ilt eller tilsætter brændstof, blusser flammen straks igen.
Under tyngdekraften antager flammen form af en kugle, da konvektionsstrømme ikke vises på grund af fraværet af tyngdekraft (under normale forhold stiger varm luft over kolde). Forbrænding observeres i kort tid. Oprindeligt har flammen en gul farve, men snart får den en blålig farvetone og bliver derefter helt blå. Dette skyldes, at ilt slutter, og forbrændingstemperaturen falder markant - til 227 - 527 grader Celsius. En sådan forbrænding kaldes "kold." I dette tilfælde dannes der lidt varm sod, og der frigøres brint, hvilket medfører en ændring i ildens farve.
