燃烧条件(三级化学燃烧条件)

“把科学带回家”所有

作者|镜子

奥运圣火为什么能在水下燃烧?

资料来源:2014年社会

2000年悉尼奥运会,奥运圣火第一次发射,在大堡礁持续燃烧3分钟。在2014年索契冬奥会上,火炬被送到冰冷的贝尔加湖,传递了5分钟。

2014索契冬奥会水下火炬传递|来源:索契2014

人人都知道水可以灭火。奥运圣火还有自己永不熄灭的光环吗?

先不说奥运圣火已经多次熄灭,水下燃烧已经不再是稀罕事。

就像这个:

来源:海绵宝宝

错了,应该是这样的:

铝热剂在水中燃烧|来源:见水印。

燃烧的必要条件是可燃物、助燃剂(通常是氧气)和达到燃点的温度。水灭火取决于后两个条件,覆盖可燃材料以分离氧气,并将温度降低到燃点以下。

因此,只要补充后两个条件,水下燃烧就不成问题。

水下缺氧,再人工补充;如果水下温度低,高温会保持足够强的反应。

海底火山爆发|来源:NOAA

特殊燃料可以满足这些条件。它们通常与多种可燃材料混合,如镁粉、铝粉等粉状固体燃料,丙烷、丁烷、氢气等压缩气体,再配以充足的造氧剂供氧。

装载这些特殊燃料的奥运火炬在水面点燃,然后发射到水中。此时剧烈的燃烧反应会使火焰达到2000摄氏度以上的局部高温,喷出的高压热气就像一个看不见的防护罩,阻止水流入侵,从而维持燃烧。

海绵宝宝:海鲜火锅可以安排!

来源:海绵宝宝

为什么自行车尾灯不用灯泡也能点亮?

来源:Pixabay

与车灯不同的是,普通的自行车尾灯没有灯泡(少数有),也不需要电源,但晚上在路上还是很亮的。

自行车尾灯通常不会自己发光。他们就像需要发光的月亮。然而,自行车尾灯和交通标志的反射原理是不同的。

来源:Pixhere

如果你仔细观察尾灯的内部结构,你会发现其中有许多凹凸平面。每个结构单元由三个相互垂直的镜子组成,反射光将从任何角度平行于入射光。

角反射器原理|来源:维基百科

这样其他的光源,比如车灯,打在自行车车灯上就会回头,外面红色或者黄色的塑料盖可以让尾灯看起来更加醒目,让汽车司机更容易注意到自行车。

这种装置被称为角反射器,不仅可以用来反射光,还可以用来反射声波、激光和其他波。它在气象、军事、天文等领域都有应用。月球上安装了一个角反射器,天文学家可以向它发射激光,根据激光的往返时间来测量地球和月球之间的距离。

月球上的角反射器|来源:维基百科

为什么有时候醒来头发会很乱?

来源:Pixabay

前一天晚上洗完头,吹了一个帅气的造型。当我醒来时,母鸡想在上面下蛋。更糟糕的是,总有一撮头发,不管你怎么梳,你都固执地保持不合群。

又细又硬的头发是由角蛋白的层层“玩偶”组成的。这些角蛋白分子被折叠成特定的形状(α螺旋、β折叠)并以特定的方式连接在一起,因此它们可以分为直发和卷发。要改变形状,就要改变它们原有的折叠和连接方式。

毛发结构

永久染色烫发,需要用化学试剂或更高的温度打开连接多肽链的二硫键和离子键,定型后在固定的新位置连接。

多肽链之间的二硫键|来源:维基百科

这么强的联系不是日常洗吹就能去除的,但是头发分子内部和分子之间还有其他的作用力,特别是氢原子之间的氢键。虽然它们很弱,但它们在头发中无处不在,这赋予了头发一定的弹性和可塑性。

水分子之间的氢键模型|来源:维基百科

水分子中有许多氢原子,氢键是主要力量。一旦头发被水弄湿,水分子就会改变头发中原来的氢键结合方式,混入其中形成新的氢键,从而改变头发的形状。湿纸或容易起皱的衣服也是如此。

但是这种由氢键维持的连接非常脆弱,压力和温度很容易破坏。用吹风机吹干或自然风干,头发中氢键的排列又会发生变化。至于长什么样,就看你怎么梳了。如果梳理不当,由于对头发的记忆,会倾向于回到原来的自然状态,也就是卷发的卷曲。

如果睡觉时头发微湿,晚上不自觉地翻来覆去,头发被压在枕头上摩擦,机械力和摩擦力产生的静电会大大改变头发的氢键排列。

至于那一撮压不下去的头发,大概是它的“第二性”被释放了。

蠢发为本体|来源:《幽雅日报·王者》

晚上蝴蝶在哪里?

来源:Pixabay

白天蝴蝶还在花丛中欢快地跳着舞,晚上却找不到了。白天活动的鸟在晚上看不见,因为它们回到巢里休息。蝴蝶也有巢吗?

蝴蝶的寿命很短,通常只有一两个月,所以我们要赶紧解决蝴蝶的重大问题。我们怎么会有时间用虚弱的四肢筑巢?但是作为一种生物而不是机器,蝴蝶厌倦了白天的活动,不得不在晚上睡觉。如果你睡在外面,你很快就会被其他动物吃掉,所以蝴蝶会藏在树叶、岩石或杂草下面。

来源:flickr

飞蛾也是如此,它们的日程安排与蝴蝶相反。他们白天躲起来,休息够了,晚上有精力在灯光前“蹦迪”。但是,就像人类有夜猫子一样,也有爱白天活动的飞蛾,比如经常被误认为蜂鸟的赫马瑞斯。还可以看到它们在光天化日之下在花丛中吮吸花蜜。

黑蛾:我不是蜂鸟|来源:维基百科

不够吗?关注微信微信官方账号的“把科学带回家”,一网打尽有趣有趣的科普!

微信官方账号转载引用的文章、图片、音频文件、视频文件等资料版权归版权人所有,因此相关后果由版权人、原发布者、内容提供者承担。如有侵权,请联系删除。