Banyak proses alami dalam keadaan tanpa bobot terjadi sangat berbeda. Bagaimana dan mengapa ini terjadi patut dipahami.
Bagaimana pembakaran terjadi dalam gravitasi?
Pembakaran adalah reaksi kimia di mana oksidasi terjadi, sejumlah besar panas dilepaskan, dan produk pembakaran juga terjadi. Agar reaksi ini berlangsung, beberapa kondisi harus dipenuhi. Api membutuhkan oksigen, zat yang mudah terbakar, serta kemampuan untuk menghilangkan produk oksidasi dari zona penyalaan.
Untuk memahami bagaimana proses ini terjadi dalam kondisi yang biasa, Anda dapat mempertimbangkan membakar dengan contoh lilin. Ini akan membantu untuk lebih lanjut membandingkan api dalam gravitasi nol.
Jadi, lilin terdiri dari sumbu kapas, serta lilin, parafin, atau stearin. Dipercayai bahwa nyala api terbentuk karena penyalaan sumbu, tetapi nyatanya tidak demikian. Asap di sekitar sumbu ini langsung terbakar. Thread itu sendiri diperlukan untuk mengarahkan zat yang mudah terbakar ke atas - ke zona pembakaran.
Dengan demikian, semua kondisi terpenuhi: oksigen ada di udara, ada zat yang mudah terbakar (lilin), produk pembakaran (karbon dioksida dan uap air) dikeluarkan dari zona tersebut. Proses yang terakhir dijelaskan oleh fakta bahwa udara yang dipanaskan dan kurang padat naik, lebih tinggi dari dingin, dan pada saat yang sama menghilangkan produk pembakaran. Jika, misalnya, lilin ditempatkan dalam wadah tinggi, maka lilin akan berhenti terbakar - udara akan memanas di mana-mana.
Pembakaran ringan
Kehadiran gravitasi berkontribusi pada pembentukan arus konveksi - perbedaan antara udara hangat dan dingin. Partikel jelaga panas, naik, memancarkan cahaya. Oleh karena itu, nyala api memiliki bentuk memanjang dan dapat dipertimbangkan.
Dalam gravitasi nol, aliran konveksi seperti itu tidak terjadi. Karena partikel jelaga tidak naik, nyala lilin berbentuk bola. Setelah waktu yang singkat, oksigen di zona pembakaran lilin akan berakhir. Sebagai gantinya, sejumlah besar karbon monoksida terbentuk - karbon monoksida. Pembakaran api akan berlanjut selama beberapa menit.
Yang juga menarik adalah perubahan warna nyala api. Di bawah aksi gravitasi, lilin terbakar terutama dalam warna kuning karena jelaga panas. Temperatur pembakaran adalah 1227 - 1721 derajat Celcius.
Dan dalam gravitasi nol, api tidak memiliki oksigen yang cukup, sehingga pembakaran yang disebut "dingin" diamati, suhunya adalah 227 - 527 derajat Celcius. Jelaga terbentuk dalam jumlah kecil, karena ini membutuhkan setidaknya 1000 derajat. Dalam hal ini, hidrogen dilepaskan, yang menyebabkan nyala memperoleh warna biru.
Fakta yang menarik: jika Anda menyalakan lilin dan terus-menerus memperbaiki foto pada tahap pembakarannya, Anda dapat melihat fenomena yang tidak biasa. Pertama, itu akan menyala dengan warna kuning cerah yang biasa, maka nyala api akan menjadi setengah biru, dan kemudian benar-benar berubah menjadi biru. Dengan demikian, semakin sedikit oksigen menjadi, semakin banyak nyala api.
Studi tentang perilaku api dalam gravitasi nol sangat penting bagi para astronot. Para ilmuwan dan peneliti melakukan berbagai percobaan untuk tujuan ini. Mereka membantu meningkatkan keamanan pesawat ruang angkasa dan astronot.
Misalnya, percobaan dilakukan di atas Stasiun Luar Angkasa Internasional di kompartemen khusus. Para peneliti membakar tetesan kecil bahan bakar dan mengamati perilaku mereka. Pembakaran berlangsung sekitar 20 detik. Bola bahan bakar dikelilingi oleh bola api dengan diameter 2-4 mm.
Patut dicatat bahwa ketika pembakaran yang terlihat berakhir, sangat "dingin" masuk, yang sangat sulit untuk dipertimbangkan. Tetapi jika Anda memasok oksigen atau menambah bahan bakar, nyala api segera menyala lagi.
Di bawah gravitasi nol, nyala mengambil bentuk bola, karena aliran konveksi tidak muncul karena tidak adanya gravitasi (dalam kondisi normal, udara panas naik di atas dingin). Pembakaran diamati untuk waktu yang singkat. Awalnya, nyala api berwarna kuning, tetapi segera berubah warna menjadi kebiruan, dan kemudian menjadi biru sepenuhnya. Ini disebabkan oleh kenyataan bahwa oksigen berakhir dan suhu pembakaran menurun secara signifikan - hingga 227 - 527 derajat Celcius. Pembakaran seperti itu disebut "dingin." Dalam hal ini, sedikit jelaga panas terbentuk dan hidrogen dilepaskan, yang menyebabkan perubahan warna api.