अंतरिक्ष में असामान्य प्रयोग. बूमरैंग वापस आ गया है! क्या अंतरिक्ष यान में मोमबत्ती जल रही है?

उनमें से कई जिन्होंने प्रतिष्ठित अमेरिकी फिल्म देखी " स्टार वार्स", उन्हें अभी भी विस्फोटों, आग की लपटों, सभी दिशाओं में उड़ते जलते मलबे के साथ प्रभावशाली फुटेज याद हैं... क्या ऐसा भयानक दृश्य वास्तविक अंतरिक्ष में दोहराया जा सकता है? पूरी तरह से हवा से रहित अंतरिक्ष में? इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, आइए पहले यह जानने का प्रयास करें कि एक साधारण मोमबत्ती कैसे जलेगी अंतरिक्ष स्टेशन.

दहन क्या है? यह रासायनिक प्रतिक्रियारिहाई के साथ ऑक्सीकरण बड़ी मात्रागर्मी और गर्म दहन उत्पादों का निर्माण। दहन प्रक्रिया केवल एक दहनशील पदार्थ, ऑक्सीजन की उपस्थिति में हो सकती है, और बशर्ते कि ऑक्सीकरण उत्पादों को दहन क्षेत्र से हटा दिया जाए।

आइए देखें कि मोमबत्ती कैसे काम करती है और वास्तव में इसमें क्या जलता है। मोमबत्ती सूती धागों से बनी एक बत्ती होती है, जो मोम, पैराफिन या स्टीयरिन से भरी होती है। बहुत से लोग सोचते हैं कि बाती स्वयं जलती है, लेकिन ऐसा नहीं है। बाती के चारों ओर का पदार्थ, या यूं कहें कि उसका वाष्प, जलता है। बाती की आवश्यकता होती है ताकि लौ की गर्मी से पिघला हुआ मोम (पैराफिन, स्टीयरिन) अपनी केशिकाओं के माध्यम से दहन क्षेत्र में ऊपर उठे।

इसे परखने के लिए आप एक छोटा सा प्रयोग कर सकते हैं. मोमबत्ती को फूंक मारें और तुरंत जलती हुई माचिस को बाती से दो या तीन सेंटीमीटर ऊपर एक बिंदु पर ले आएं, जहां मोम का वाष्प ऊपर उठता है। वे माचिस की तीली से भड़क उठेंगे, जिसके बाद आग बाती पर गिरेगी और मोमबत्ती फिर से जल उठेगी (अधिक जानकारी के लिए देखें)।

तो, एक ज्वलनशील पदार्थ है. हवा में ऑक्सीजन भी काफी मात्रा में है. दहन उत्पादों को हटाने के बारे में क्या? पृथ्वी पर इससे कोई समस्या नहीं है। मोमबत्ती की लौ की गर्मी से गर्म होने वाली हवा, उसके आसपास की ठंडी हवा की तुलना में कम घनी हो जाती है और दहन उत्पादों के साथ ऊपर की ओर उठती है (वे लौ की जीभ बनाती हैं)। यदि दहन उत्पाद, जो कार्बन डाइऑक्साइड CO2 और जल वाष्प हैं, प्रतिक्रिया क्षेत्र में रहते हैं, तो दहन जल्दी बंद हो जाएगा। इसे सत्यापित करना आसान है: एक जलती हुई मोमबत्ती को एक लंबे गिलास में रखें - यह बुझ जाएगी।

अब आइए सोचें कि अंतरिक्ष स्टेशन पर मोमबत्ती का क्या होगा, जहां सभी वस्तुएं भारहीनता की स्थिति में हैं। गर्म और ठंडी हवा के घनत्व में अब अंतर नहीं आएगा प्राकृतिक संवहन, और के माध्यम से थोड़े समय के लिएदहन क्षेत्र में कोई ऑक्सीजन नहीं बचेगी। लेकिन कार्बन मोनोऑक्साइड (कार्बन मोनोऑक्साइड) CO की अधिकता से बनता है। हालाँकि, कुछ और मिनटों तक मोमबत्ती जलती रहेगी, और लौ बाती के चारों ओर एक गेंद का आकार ले लेगी।

यह जानना भी उतना ही दिलचस्प है कि अंतरिक्ष स्टेशन पर मोमबत्ती की लौ किस रंग की होगी। जमीन पर, पीले रंग का रंग हावी है, जो गर्म कालिख कणों की चमक के कारण होता है। आमतौर पर, आग 1227-1721 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर जलती है। भारहीनता में, यह देखा गया कि जैसे ही दहनशील पदार्थ समाप्त हो जाता है, 227-527 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर "ठंडा" दहन शुरू हो जाता है। इन परिस्थितियों में, का मिश्रण मोम में संतृप्त हाइड्रोकार्बन हाइड्रोजन H2 छोड़ता है, जो लौ को नीला रंग देता है।

क्या किसी ने अंतरिक्ष में असली मोमबत्तियाँ जलाई हैं? यह पता चला कि उन्होंने इसे कक्षा में जलाया था। यह पहली बार 1992 में स्पेस शटल के प्रायोगिक मॉड्यूल में किया गया था, फिर अंदर अंतरिक्ष याननासा कोलंबिया, 1996 में मीर स्टेशन पर प्रयोग दोहराया गया। बेशक, यह काम साधारण जिज्ञासा से नहीं किया गया था, बल्कि यह समझने के लिए किया गया था कि स्टेशन पर आग लगने से क्या परिणाम हो सकते हैं और इससे कैसे निपटा जाए।

अक्टूबर 2008 से मई 2012 तक नासा के एक प्रोजेक्ट के तहत अंतरराष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन पर इसी तरह के प्रयोग किये गये थे। इस बार अंतरिक्ष यात्रियों ने एक पृथक कक्ष में ज्वलनशील पदार्थों की जांच की अलग-अलग दबावऔर विभिन्न ऑक्सीजन सामग्री। तब "ठंडा" दहन स्थापित किया गया था कम तामपान.

आइए याद रखें कि पृथ्वी पर दहन उत्पाद, एक नियम के रूप में, कार्बन डाइऑक्साइड और जल वाष्प हैं। भारहीनता में, कम तापमान पर दहन की स्थिति में, मुख्य रूप से अत्यधिक जहरीले पदार्थ निकलते हैं कार्बन मोनोआक्साइडऔर फॉर्मेल्डिहाइड।

शोधकर्ता शून्य गुरुत्वाकर्षण में दहन का अध्ययन करना जारी रखते हैं। शायद इन प्रयोगों के नतीजे नई प्रौद्योगिकियों के विकास का आधार बनेंगे, क्योंकि अंतरिक्ष के लिए जो कुछ भी किया जाता है, वह कुछ समय के बाद पृथ्वी पर लागू हो जाता है।

अब हम समझते हैं कि निर्देशक जॉर्ज लुकास, जिन्होंने स्टार वार्स का निर्देशन किया था, ने फिर भी एक अंतरिक्ष स्टेशन के सर्वनाशकारी विस्फोट को चित्रित करने में एक बड़ी गलती की। वास्तव में, विस्फोट स्टेशन एक छोटी, चमकदार फ्लैश के रूप में दिखाई देगा। इसके बाद एक बड़ी नीली गेंद रहेगी, जो बहुत तेजी से निकल जायेगी. और अगर अचानक स्टेशन पर कुछ रोशनी हो जाए, तो आपको तुरंत कृत्रिम वायु परिसंचरण को स्वचालित रूप से बंद करने की आवश्यकता है। और फिर आग नहीं लगेगी.

मोम- अपारदर्शी, स्पर्श करने पर चिकना, ठोस द्रव्यमान जो गर्म करने पर पिघल जाता है। पौधे और पशु मूल के फैटी एसिड के एस्टर से मिलकर बनता है।

तेल- संतृप्त हाइड्रोकार्बन का मोमी मिश्रण।

स्टियेरिन- अन्य संतृप्त और असंतृप्त फैटी एसिड के मिश्रण के साथ स्टीयरिक और पामिटिक एसिड का एक मोमी मिश्रण।

प्राकृतिक संवहन- गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में असमान रूप से गर्म होने पर वायु द्रव्यमान के संचलन के कारण होने वाली गर्मी हस्तांतरण की प्रक्रिया। जब निचली परतें गर्म होती हैं, तो वे हल्की हो जाती हैं और ऊपर उठ जाती हैं, और इसके विपरीत, ऊपरी परतें ठंडी हो जाती हैं, भारी हो जाती हैं और नीचे गिर जाती हैं, जिसके बाद यह प्रक्रिया बार-बार दोहराई जाती है।

निकट नया साल, और कक्षीय स्टेशन पर अंतरिक्ष यात्री उससे मिलने की तैयारी कर रहे हैं। वे अगले परिवहन जहाज से मोमबत्तियाँ भेजने के लिए कहते हैं। लेकिन पृथ्वी पर इंजीनियरों का मानना ​​है कि मोमबत्तियाँ भेजने की कोई ज़रूरत नहीं है, क्योंकि वे शून्य गुरुत्वाकर्षण में नहीं जलेंगी।
आप क्या सोचते हैं, क्या एक साधारण मोमबत्ती शून्य गुरुत्वाकर्षण में जलेगी?

उत्तर
मोमबत्ती को जलाने के लिए उसकी लौ में ऑक्सीजन का निरंतर प्रवाह आवश्यक है। स्थलीय परिस्थितियों में यह प्रवाह संवहन के कारण होता है। स्टीयरिन के दहन से उत्पन्न गर्म गैसें हवा से हल्की होती हैं और इसलिए ऊपर की ओर उठती हैं, और हवा के नए हिस्से उनके स्थान पर प्रवेश कर जाते हैं। परिणामस्वरूप, ज्वाला में ऑक्सीजन का प्रवाह और दहन क्षेत्र से कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) और कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) गैसों का निष्कासन सुनिश्चित होता है। स्पष्ट है कि भारहीनता की स्थिति में संवहन नहीं होगा। केवल कमजोर वायु प्रवाह के कारण होगा वायु प्रवाहअंतरिक्ष यान के अंदर, साथ ही दहन उत्पादों के विस्तार और प्रसार के कारण प्रवाह। सूचीबद्ध प्रक्रियाएँ कमज़ोर हैं और क्या वे मोमबत्ती जलाने के लिए पर्याप्त होंगी या नहीं यह केवल प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित किया जा सकता है।

वैसे ऐसे प्रयोग 1996 में मीर अंतरिक्ष स्टेशन पर किये गये थे। यह पता चला कि एक मोमबत्ती शून्य गुरुत्वाकर्षण में जल सकती है। एक प्रयोग में, एक मोमबत्ती 45 मिनट तक जलती रही। हालाँकि, शून्य गुरुत्वाकर्षण में एक मोमबत्ती पृथ्वी की तुलना में अलग तरह से जलती है। चूँकि कोई संवहन धाराएँ नहीं होती हैं, मोमबत्ती की लौ का आकार स्थलीय परिस्थितियों की तरह लम्बा नहीं होता, बल्कि गोलाकार होता है। संवहन के अभाव में लौ कम ठंडी होती है, इसलिए इसका तापमान पृथ्वी की तुलना में अधिक होता है; मोमबत्ती में स्टीयरिन बहुत गर्म हो जाता है और हाइड्रोजन छोड़ता है, जो नीली लौ के साथ जलता है।

सोचना

शून्य गुरुत्वाकर्षण में एक मोमबत्ती के प्रयोगों में, कभी-कभी आवधिक सूक्ष्म विस्फोटों के साथ एक दहन मोड होता था, जिससे लौ में तेज उतार-चढ़ाव होता था।
सूक्ष्म विस्फोट क्यों हुए?

उत्तर
संवहन की कमी के कारण मोमबत्ती की लौ कम ठंडी हुई, अर्थात उसका तापमान अधिक था। मोमबत्ती में स्टीयरिन अत्यधिक गर्म हो गया और वाष्पित होने लगा। लौ के पास हवा में स्टीयरिन वाष्प की सांद्रता तब तक बढ़ गई जब तक कि एक विस्फोटक मिश्रण नहीं बन गया। इसके बाद एक छोटा विस्फोट हुआ, जबकि दहन उत्पाद विस्फोट तरंग द्वारा दूर ले जाया गया और उनके स्थान पर आ गया ताजी हवा. यदि विस्फोट बहुत तेज़ नहीं था, तो मोमबत्ती जलती रही, स्टीयरिन का एक नया भाग उसकी सतह से वाष्पित हो गया, और उसके बाद अगला विस्फोट हुआ।

मोमबत्ती की लौ: क) गुरुत्वाकर्षण स्थितियों में; बी) भारहीनता की स्थिति मेंhttp://n-t.ru/tp/nr/pn.htm

सोचना

हम और अधिक कैसे सुनिश्चित कर सकते हैं तीव्र दहनमोमबत्तियाँ या नियमित माचिस? अलग-अलग तरीके सुझाएं.

उत्तर
आप माचिस पर फूंक मार सकते हैं. आप माचिस को एक घेरे में घुमाना शुरू कर सकते हैं, जिससे हवा के सापेक्ष माचिस की गति सुनिश्चित हो सके। आप माचिस फेंक सकते हैं. एक में वृत्तचित्रभारहीनता के बारे में, निम्नलिखित कथानक दिखाया गया था: एक फेंकी गई माचिस अंतरिक्ष यान के अंदर आसानी से चली गई और उसकी लौ में हवा के नए हिस्से की आपूर्ति के कारण काफी तीव्रता से जल गई।http://mgnwww.larc.nasa.gov/db/combustion/combustion.htmlhttp://science.msfc.nasa.gov/newhome/headlines/msad08jul97_1.htm

एक बेकरी में विस्फोट

प्राचीन समय में, बेकर कष्टप्रद मक्खियों से निपटने के लिए एक अचूक उपाय का इस्तेमाल करते थे। उसने एक मुट्ठी आटा लेकर हवा में उछाला और आग लगा दी। आटे का एक बादल भड़क उठा। लौ, ताली - और कष्टप्रद कीड़े चले गए। इस विधि ने हमेशा मदद की, हालाँकि कभी-कभी खिड़कियों से लगे शीशे रूई से उड़ जाते थे। हालाँकि, 14 दिसंबर, 1785 को ट्यूरिन (इटली) में एक आपदा आई। मक्खियों से छुटकारा पाने के लिए एक सिद्ध विधि का उपयोग करने का निर्णय लेते हुए, बदकिस्मत बेकर ने अपना पूरा घर उड़ा दिया। वह और उसके सहायक बेकरी के मलबे के नीचे दबकर मर गए। 1979 में, ब्रेमेन में एक आटा मिल में आटे की धूल में विस्फोट हो गया। परिणामस्वरूप, 14 मृत, 17 घायल, क्षति - 100 मिलियन अंक।
क्या आटे की धूल सचमुच भयानक विस्फोट का कारण बन सकती है? आख़िरकार, यह हवा में बिखरा हुआ डायनामाइट नहीं, बल्कि आटे के कण मात्र हैं?वोल्कोव ए. धूल का रोमांच।

उत्तर
आटे में कार्बनिक मूल के पदार्थ होते हैं, जिसका अर्थ है कि यह जल सकता है। बेशक, सामान्य परिस्थितियों में आटे में आग लगाना आसान नहीं है। लेकिन अगर हवा में आटा छिड़का जाए तो धूल का हर कण ऑक्सीजन के संपर्क में आ जाता है. इसके अलावा, धूल के कणों का कुल सतह क्षेत्र समान द्रव्यमान के पदार्थ के एक टुकड़े के सतह क्षेत्र से कई गुना अधिक होता है। इसका मतलब यह है कि जब किसी पदार्थ का छिड़काव किया जाता है, तो उसका सतह क्षेत्र कई गुना बढ़ जाता है। दहन सतह पर होता है, क्योंकि यह पदार्थ की सतह है जो वायुमंडलीय ऑक्सीजन के संपर्क में आती है। इस मामले में, धूल के सबसे छोटे कण इतनी तेज़ी से जलते हैं कि विस्फोट हो जाता है।

संदर्भ एक विस्फोट एक दहन है, और अविश्वसनीय रूप से तेज़ - एक सेकंड का एक नगण्य अंश। ऐसे में विस्फोटक गैस में बदल जाता है. परिणामी गैस है उच्च तापमानऔर भारी दबाव - दसियों अरब पास्कल। गैस के अचानक विस्तार से गगनभेदी गर्जना और गंभीर विनाश होता है।कभी-कभी पूरी तरह से हानिरहित प्रतीत होने वाले पदार्थ फट जाते हैं। इनमें जैविक मूल की कोई भी धूल शामिल है: आटा, चीनी, कोयला, ब्रेड, कागज, काली मिर्च, मटर और यहां तक ​​कि चॉकलेट भी।केवल उन्हीं प्रकार की धूल में विस्फोट होता है जिनमें ऐसे पदार्थ होते हैं जो ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करते हैं। विस्फोट तभी होता है जब हवा में धूल की मात्रा एक निश्चित स्तर तक पहुंच जाती है, और यहां तक ​​कि एक सूक्ष्म चिंगारी भी इसका कारण बन सकती है।

वैसे किसी पदार्थ का परमाणुकृत अवस्था में तेजी से दहन प्रौद्योगिकी में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, कोयले को महीन धूल के रूप में थर्मल पावर प्लांट के बॉयलर हाउस की भट्टियों में आपूर्ति की जाती है। और कार की शांत गड़गड़ाहट उसके इंजन के अंदर गैसोलीन वाष्प और हवा के मिश्रण के विस्फोटों की प्रतिध्वनि है।

शब्लोव्स्की वी. मनोरंजक भौतिकी। सेंट पीटर्सबर्ग: ट्रिगॉन, 1997. पी. 101.

वैसे पहला बहुत शक्तिशाली विस्फोटक 1846 में ट्यूरिन (इटली) में एस्कैनियो सोबरेरो द्वारा संश्लेषित किया गया था। यह नाइट्रोग्लिसरीन था - तैलीय साफ़ तरलमीठा स्वाद. उन दिनों रसायनशास्त्री सभी पदार्थों का स्वाद चखते थे। यहां तक ​​कि नाइट्रोग्लिसरीन की कुछ बूंदों से भी मेरा दिल तेज़ हो गया और मेरे सिर में दर्द होने लगा। चालीस साल बाद, नाइट्रोग्लिसरीन को एक दवा के रूप में मान्यता दी गई।

सोचना

विस्फोटक में मौजूद ऊर्जा उतनी अधिक नहीं है. उदाहरण के लिए, 1 किलो टीएनटी के दहन से 1 किलो कोयले के दहन की तुलना में 8 गुना कम ऊर्जा निकलती है। लेकिन फिर टीएनटी इतना विनाशकारी क्यों है?

उत्तर
टीएनटी विस्फोट के दौरान, ऊर्जा उससे लाखों गुना तेजी से निकलती है सामान्य दहनकोयलाशब्लोव्स्की वी. मनोरंजक भौतिकी। सेंट पीटर्सबर्ग: ट्रिगॉन, 1997. पी. 100।

सोचना

नाइट्रोग्लिसरीन के फटने की प्रवृत्ति सचमुच आश्चर्यजनक है। वे कहते हैं कि एक बार इंग्लैंड में एक किसान ने गर्म रहने की उम्मीद में सर्दियों में नाइट्रोग्लिसरीन की एक बोतल पी ली। वह सड़क पर मृत पाया गया। जमे हुए शरीर को घर में लाया गया और चूल्हे के पास पिघलने के लिए रख दिया गया। परिणामस्वरूप, किसान का शरीर फट गया और घर नष्ट हो गया।सवाल: क्या इस कहानी पर भरोसा किया जा सकता है?क्रास्नोगोरोव वी. बिजली का अनुकरण। एम.: ज़नैनी, 1977. पी. 72.

शून्य गुरुत्वाकर्षण में आग कैसे जलती है? दहन क्या है? यह एक रासायनिक ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया है जो बड़ी मात्रा में गर्मी छोड़ती है और गर्म दहन उत्पाद पैदा करती है। दहन प्रक्रिया केवल एक दहनशील पदार्थ, ऑक्सीजन की उपस्थिति में हो सकती है, और बशर्ते कि ऑक्सीकरण उत्पादों को दहन क्षेत्र से हटा दिया जाए। आइए देखें कि मोमबत्ती कैसे काम करती है और वास्तव में इसमें क्या जलता है। मोमबत्ती सूती धागों से बनी एक बत्ती होती है, जो मोम, पैराफिन या स्टीयरिन से भरी होती है। बहुत से लोग सोचते हैं कि बाती स्वयं जलती है, लेकिन ऐसा नहीं है। बाती के चारों ओर का पदार्थ, या यूं कहें कि उसका वाष्प, जलता है। बाती की आवश्यकता होती है ताकि लौ की गर्मी से पिघला हुआ मोम (पैराफिन, स्टीयरिन) अपनी केशिकाओं के माध्यम से दहन क्षेत्र में ऊपर उठे। इसे परखने के लिए आप एक छोटा सा प्रयोग कर सकते हैं. मोमबत्ती को फूंक मारें और तुरंत जलती हुई माचिस को बाती से दो या तीन सेंटीमीटर ऊपर एक बिंदु पर ले आएं, जहां मोम का वाष्प ऊपर उठता है। माचिस उन्हें जला देगी, जिसके बाद आग बाती पर गिरेगी और मोमबत्ती फिर से जल उठेगी। तो, एक ज्वलनशील पदार्थ है. हवा में ऑक्सीजन भी काफी है. दहन उत्पादों को हटाने के बारे में क्या? पृथ्वी पर इससे कोई समस्या नहीं है। मोमबत्ती की लौ की गर्मी से गर्म होने वाली हवा, उसके आसपास की ठंडी हवा की तुलना में कम घनी हो जाती है और दहन उत्पादों के साथ ऊपर की ओर उठती है (वे लौ की जीभ बनाती हैं)। यदि दहन उत्पाद, जो कार्बन डाइऑक्साइड CO2 और जल वाष्प हैं, प्रतिक्रिया क्षेत्र में रहते हैं, तो दहन जल्दी बंद हो जाएगा। इसे सत्यापित करना आसान है: एक जलती हुई मोमबत्ती को एक लंबे गिलास में रखें - यह बुझ जाएगी। अब आइए सोचें कि अंतरिक्ष स्टेशन पर मोमबत्ती का क्या होगा, जहां सभी वस्तुएं भारहीनता की स्थिति में हैं। गर्म और ठंडी हवा के घनत्व में अंतर अब प्राकृतिक संवहन का कारण नहीं बनेगा, और थोड़े समय के बाद दहन क्षेत्र में कोई ऑक्सीजन नहीं बचेगी। लेकिन कार्बन मोनोऑक्साइड (कार्बन मोनोऑक्साइड) CO की अधिकता से बनता है। हालाँकि, कुछ और मिनटों तक मोमबत्ती जलती रहेगी, और लौ बाती के चारों ओर एक गेंद का आकार ले लेगी। यह जानना भी उतना ही दिलचस्प है कि अंतरिक्ष स्टेशन पर मोमबत्ती की लौ किस रंग की होगी। जमीन पर, पीले रंग का रंग हावी है, जो गर्म कालिख कणों की चमक के कारण होता है। आमतौर पर आग 1227-1721oC के तापमान पर जलती है। भारहीनता में, यह देखा गया कि जैसे ही दहनशील पदार्थ समाप्त हो जाता है, 227-527 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर "ठंडा" दहन शुरू हो जाता है। इन परिस्थितियों में, मोम में संतृप्त हाइड्रोकार्बन का मिश्रण हाइड्रोजन H2 छोड़ता है, जो लौ को नीला रंग देता है। क्या किसी ने अंतरिक्ष में असली मोमबत्तियाँ जलाई हैं? यह पता चला कि उन्होंने इसे कक्षा में जलाया था। यह पहली बार 1992 में स्पेस शटल के प्रायोगिक मॉड्यूल में किया गया था, फिर नासा के कोलंबिया अंतरिक्ष यान में और 1996 में यह प्रयोग मीर स्टेशन पर दोहराया गया था। बेशक, यह काम साधारण जिज्ञासा से नहीं किया गया था, बल्कि यह समझने के लिए किया गया था कि स्टेशन पर आग लगने से क्या परिणाम हो सकते हैं और इससे कैसे निपटा जाए। अक्टूबर 2008 से मई 2012 तक नासा के एक प्रोजेक्ट के तहत अंतरराष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन पर इसी तरह के प्रयोग किये गये थे। इस बार, अंतरिक्ष यात्रियों ने अलग-अलग दबाव और अलग-अलग ऑक्सीजन सामग्री पर एक अलग कक्ष में ज्वलनशील पदार्थों की जांच की। फिर कम तापमान पर "ठंडा" दहन स्थापित किया गया। आइए याद रखें कि पृथ्वी पर दहन उत्पाद, एक नियम के रूप में, कार्बन डाइऑक्साइड और जल वाष्प हैं। भारहीनता में, कम तापमान पर दहन की स्थिति में, अत्यधिक जहरीले पदार्थ निकलते हैं, मुख्य रूप से कार्बन मोनोऑक्साइड और फॉर्मेल्डिहाइड। शोधकर्ता शून्य गुरुत्वाकर्षण में दहन का अध्ययन करना जारी रखते हैं। शायद इन प्रयोगों के नतीजे नई प्रौद्योगिकियों के विकास का आधार बनेंगे, क्योंकि अंतरिक्ष के लिए जो कुछ भी किया जाता है, वह कुछ समय के बाद पृथ्वी पर लागू हो जाता है।

अंतरिक्ष में एक अनोखा प्रयोग किया गया. जापानी अंतरिक्ष यात्री ताकाओ दोई,

आईएसएस के अमेरिकी मॉड्यूल पर स्थित, एक साधारण बूमरैंग लॉन्च किया गया।

विशेषज्ञ यह देखना चाहते थे कि शून्य गुरुत्वाकर्षण में फेंके जाने पर यह वस्तु कैसा व्यवहार करेगी।

विश्व चैंपियन बूमरैंग थ्रोअर यासुहिरो तोगाई समेत कई लोगों को आश्चर्य हुआ कि बूमरैंग वापस आ गया है!

शून्य गुरुत्वाकर्षण में एक और प्रयोग

अल्बर्ट आइंस्टीन, अंतरिक्ष उड़ानों से बहुत पहले, एक जिज्ञासु प्रश्न के बारे में सोचते थे: क्या अंतरिक्ष यान के केबिन में एक मोमबत्ती जलेगी? आइंस्टीन का मानना ​​था कि "नहीं", क्योंकि भारहीनता के कारण गर्म गैसें ज्वाला क्षेत्र से बाहर नहीं निकल पाएंगी। इस प्रकार, बाती तक ऑक्सीजन की पहुंच अवरुद्ध हो जाएगी और लौ बुझ जाएगी।

आधुनिक प्रयोगकर्ताओं ने आइंस्टाइन के कथन का प्रयोगात्मक परीक्षण करने का निर्णय लिया। निम्नलिखित प्रयोग एक प्रयोगशाला में किया गया। एक बंद कांच के जार में रखी एक जलती हुई मोमबत्ती को लगभग 70 मीटर की ऊंचाई से गिराया गया था। यदि वायु प्रतिरोध को ध्यान में नहीं रखा जाता है, तो गिरने वाली वस्तु भारहीनता की स्थिति में थी। हालाँकि, मोमबत्ती नहीं बुझी, केवल लौ का आकार बदल गया, यह अधिक गोलाकार हो गई, और इससे निकलने वाली रोशनी कम उज्ज्वल हो गई।

प्रयोगकर्ताओं ने भारहीनता में चल रहे दहन को प्रसार द्वारा समझाया, जिसके कारण आसपास के स्थान से ऑक्सीजन अभी भी ज्वाला क्षेत्र में प्रवेश कर गई। आख़िरकार, प्रसार प्रक्रिया गुरुत्वाकर्षण बलों की कार्रवाई पर निर्भर नहीं करती है।

हालाँकि, शून्य गुरुत्वाकर्षण में दहन की स्थितियाँ पृथ्वी की तुलना में भिन्न होती हैं। इस परिस्थिति को सोवियत डिजाइनरों को ध्यान में रखना पड़ा जिन्होंने एक विशेष बनाया वेल्डिंग मशीनशून्य गुरुत्वाकर्षण स्थितियों में वेल्डिंग के लिए।

इस उपकरण का परीक्षण 1969 में सोवियत सोयुज-8 अंतरिक्ष यान पर किया गया था और इसने सफलतापूर्वक काम किया।

क्या आप जानते हैं?

पहला बटन

बहुत समय पहले लोग कपड़े कैसे बांधते थे?
ऐसा करने के लिए, उन्होंने कफ़लिंक और अधिक बार लेस और रिबन का उपयोग किया।

फिर बटन दिखाई दिए, और अक्सर लूप बनाने की तुलना में उन्हें कहीं अधिक सिल दिया जाता था। तथ्य यह है कि बटन शुरू में केवल अमीर लोगों के लिए थे, न केवल बन्धन के लिए, बल्कि अक्सर कपड़े सजाने के लिए भी। बटन बनाये गये थे कीमती पत्थरऔर महंगी धातुएँ।

जो व्यक्ति जितना अधिक कुलीन और धनवान होता था, उसके कपड़ों पर उतने ही अधिक बटन होते थे। उस समय कई लोगों ने नए फास्टनरों को एक अफोर्डेबल विलासिता मानते हुए उनका विरोध किया था। प्रायः वास्तव में ऐसा ही होता था। उदाहरण के लिए, फ्रांस के राजा फ्रांसिस प्रथम ने अपने काले मखमली अंगिया को 13,600 सोने के बटनों से सजाने का आदेश दिया।

आख़िर दहन क्यों होता है? गर्म होने पर कार्बनिक पदार्थएक निश्चित सीमा मान से ऊपर - इग्निशन तापमान - वायुमंडलीय ऑक्सीजन के साथ उनकी सक्रिय प्रतिक्रिया शुरू होती है।

कार्बनिक पदार्थों में परमाणुओं की मुख्य संरचना कार्बन (C) और हाइड्रोजन (H) है। कार्बन ऑक्सीजन के साथ मिलकर कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) बनाता है, और हाइड्रोजन पानी (H20) बनाता है। बदले में, प्रतिक्रिया से गर्मी निकलती है, जो इसकी निरंतरता सुनिश्चित करती है। इस प्रकार, दहन के लिए सैद्धांतिक रूप से दो स्थितियों की आवश्यकता होती है:
1) ताकि ज्वलन तापमान दहन तापमान से कम हो
2) प्रतिक्रिया जारी रखने के लिए ऑक्सीजन का पर्याप्त प्रवाह प्रदान करें।

मोमबत्ती की लौ ऊपर की ओर क्यों होती है? दहन के दौरान, लौ द्वारा गर्म की गई हवा ऊपर की ओर बढ़ती है (भौतिकी याद रखें? गर्म हवा हल्की होती है, इसलिए यह ऊपर उठती है। अधिक सटीक रूप से, यह ठंडी हवा से विस्थापित होती है, और इसलिए भारी होती है।) ठंडी हवा, जिसमें अधिक ऑक्सीजन होती है, खाली जगह में प्रवाहित होती है गर्म हवा से. जाहिर है, उदाहरण के लिए, यदि आप एक मोमबत्ती को ढकते हैं, ग्लास जार, तो मोमबत्ती काफी जल्दी बुझ जाएगी - जैसे ही सारी ऑक्सीजन प्रतिक्रिया करेगी। वैसे, एक और रुचि पूछो. क्यों, हालाँकि कार्बन डाइऑक्साइड अदृश्य है, और जलवाष्प तभी दिखाई देता है जब इसकी मात्रा बहुत अधिक हो, फिर भी हम मोमबत्ती की लौ को स्पष्ट रूप से देख सकते हैं? हम बिना जले पदार्थ के गर्म कण देखते हैं। सटीक रूप से वे जो कालिख (कालिख) बनाते हैं। हम इसे देख सकते हैं यदि हम, उदाहरण के लिए, आंच के ऊपर एक चम्मच पकड़ें।

अब, अंततः, हम अपनी भेड़ों के पास लौट आए हैं। अर्थात्, इस प्रश्न पर कि क्या मोमबत्ती शून्य गुरुत्वाकर्षण में जलेगी। जाहिर है, यह सवाल इस तर्क के आधार पर उठा कि चूंकि कोई नहीं है गुरुत्वाकर्षण, तो गर्म हवा को ठंडी हवा से प्रतिस्थापित नहीं किया जाएगा, और ऑक्सीजन के प्रवाह के साथ समस्याएं शुरू हो जाएंगी। हालाँकि, यहाँ तापीय गति बचाव के लिए आती है। गर्म अणु कार्बन डाईऑक्साइडऔर जल वाष्प ऑक्सीजन अणुओं की तुलना में कई गुना तेजी से चलता है, जो सिद्धांत रूप में, एक मोमबत्ती को जलाने में सक्षम बना सकता है। तो, संक्षेप में, हम निष्कर्ष निकालते हैं। सिद्धांत रूप में, एक मोमबत्ती जल सकती है, हालांकि यह कमजोर है।

वैसे, अल्बर्ट आइंस्टीन ने एक बार यह प्रश्न पूछा था, और उन्होंने स्वयं इसका उत्तर नहीं में दिया था। न वायु प्रवाह, न दहन. लेकिन अनुभव कुछ और ही साबित हुआ है।

http://evolutsia.com/content/view/3057/40/