№30681

Экзамены с этой задачей:

Предмет и тема: Физика, Молекулярная физика и термодинамика, Термодинамика, виды теплопередачи,

Задача в следующих классах: 8 класс

Сложность задачи : 3

Задача встречается в следующей книге:

Условие

Будет ли гореть свеча на борту космической станции в условиях невесомости? Изменится ли ответ, если рядом со свечой будет работать вентилятор?

Ответ

Чтобы свеча горела, необходим постоянный приток кислорода к ее пламени. В земных условиях этот приток осуществляется благодаря конвекции. Горячие газы, образующиеся в результате сгорания стеарина, легче воздуха и поэтому поднимаются вверх, а на их место поступают новые порции воздуха. В результате обеспечивается приток кислорода к пламени и удаление угарного и углекислого газов из зоны горения. Понятно, что в условиях невесомости конвекции не будет. Будет лишь слабый приток воздуха за счет воздушных потоков внутри космического корабля, а также приток благодаря расширению продуктов сгорания и за счет диффузии. Перечисленные процессы слабы и будет ли их достаточно для горения свечи, можно было выяснить только экспериментально. Такие эксперименты проводились на космической станции "Мир" в 1996 году. Оказалось, что свеча в невесомомсти гореть может. В одном эксперименте свеча горела 45 минут. Однако в невесомости свеча горит иначе, чем на Земле. Поскольку конвекционные потоки отсутствуют, пламя свечи имеет не вытянутую, как в земных условиях, а сферическую форму. В отсутствии конвекции пламя охлаждается слабее, поэтому его температура выше, чем на Земле; стеарин свечи сильно разогревается и выделяет водород, который горит голубым пламенем. С вентилятором появится принудительная конвекция, поэтому горение будет более интенсивным.

Решение № 30670:

NaN