Содержание
Где больше всего жгут свечей
Статьи | Где больше всего жгут свечей
Где
больше всего жгут свечей?
Особенно модны вечера при свечах в странах Северной Европы. Когда я была в
Норвегии, в Осло, меня очень удивляло, что даже в летних кафе, пивных барах,
когда еще достаточно светло на улице (а большинство баров в будние дни там
закрываются в 21 час), стоит вам сесть за столик, как официант первым дело
приносит на стол и зажигает свечу.
Но самой «свечной» страной Европы можно считать Швецию. Согласно
данным Центрального статистического бюро, шведы, при численности населения около
10 миллионов человек, ежегодно сжигают 36 652,6 тонн только стеариновых свечей.
А ведь есть еще свечи парафиновые, гелиевые, восковые, тростниковые и др. В
«приличном доме» гостей встречает живой огонь в старинных или современных
подсвечниках – это вечная шведская традиция.
Большая часть свечей зажигается в
период с октября по март, а самое большое количество традиционно сжигается в
декабре и январе, во время Рождественских праздников и зимних каникул, когда
холодно и день короткий, а ночи длинные. Сейчас даже некоторые театры устраивают
спектакли и концерты при свечах, что невероятно красиво! В старинном зале
Ульриксдаля сотни людей слушают музыку, глядя на множество язычков пламени.
Самые
любимые в Швеции свечи – чистых форм, гладкие, конусообразные, без излишеств. В
Швеции много небольших свечных заводиков и мастерских, и самая большая фабрика
стеариновых свечей находится тоже в Швеции. Она была основана на юге Стокгольма,
на маленьком острове Лильехольмен (Liljeholmen) в 1839 году Ларсом
Юханом Ерта. Тогда в небольшом деревянном домике вместе с другом – механиком
Юханом Михаельсоном они начали производство стеариновых свечей, которые
именовали не иначе, как «королевским светом».
Через пару лет места стало не
хватать, так как сильно возрос спрос на товар, и фабрику расширили. Позднее,
победив в конкурентной борьбе, они стали королями свеч в Швеции. В 70-е годы ХХ
века, в связи с очередным расширением производства, фабрика переехала из
Лильехольмена в Оскарсхамн, но сохранила свое историческое название.
Сейчас Лильехольменская фабрика – крупнейший в мире производитель
стеариновых свечей, хотя на ней работает всего 80 человек, но благодаря
автоматизации производится 6000 тонн свечей в год. Наибольшим спросом пользуются
свечи «kronljus (kroha – значит корона или люстра, а ljus – свет). Это
классические белые, сужающиеся у верхушки свечи. Длина их 200 мм, диаметр 23 мм,
время горения – 7 часов! Свечи горят ровным и чистым пламенем, подходят и для
простых подсвечников, и для канделябров, и для старинных люстр. Они поставляются
и к королевскому двору. Шведы предпочитают покупать их большими упаковками.
..
Пусть же красивый, добрый обычай – сидеть при свечах –
дарит всем нам радость общения, минуты умиротворения и взаимопонимания! Свеча
считается древним символом народов мира, который выражает луч света во тьме
жизни, живительную силу Огня. Все наиболее важные события в жизни каждого
человека связаны со свечой: крещение, венчание и смерть. Без огня наше
существование превратилось бы в хаос. Древнее поверье гласит, что когда-то
существовали девушки-весталки, которые поддерживали огонь в храме Весты –
богине-матери, которая давала потомство людям и животным. Огонь был одним из
важнейших составляющих ритуала Весте. Он защищал новорожденного, защищал от злых
духов. В древней Англии считалось, если молодая девушка сумеет раздуть пламя
почти погасшего огарка свечи, то она – девственница, ну а если не сможет —
значит, нет. В то же время в городе Дарфусе считалось, что в случае большого
пожара единственное средство, которое смогло бы справиться с огнем – это
отправление немолодой женщины, которая никогда не прелюбодействовала, на встречу
пламени.
Ей надо было просто помахать платком и таким образом погасить огонь.
Из поколения в поколения передаются поверья и приметы связанные со свечой.
Например, раньше крестьяне чтобы уберечь дом от всякой нечисти обходили избу с
зажженной свечой трижды. А вот если огонь свечи становиться синим, то это
значило, что в скором времени кто-то поблизости умрет. Наверно не каждый знает,
что нельзя задувать свечу, так как это приведет к бедам и болезням в доме, ее
надо гасить только пальцами. По сегодняшний день молодожены используют такую
примету: у кого первого во время венчания свеча быстрее сгорит, тот и жить будет
меньше. Даже с философской точки зрения свеча – это символ жизни. Зажжение свечи
ассоциируется с рождением человека, ровное или искристое пламя – с его жизнью, а
когда огонь угасает – заканчивается жизнь. Когда рождается ребенок, считается,
что у изголовья ему нужно поставить свечу и зажечь ее, в результате чего ребенок
будет находиться под надежной защитой Огня.
А вот когда человек умрет, то возле
покойника зажигают свечи, тем самым отгоняя злых духов от его души. Свеча
непосредственно связана с очищением, молитвой, исцелением и даже гаданием. Придя
в церковь, люди ставят свечу за здоровье или же за упокой, так как считается,
что в сочетании с молитвой зажженная свеча сможет помочь выздороветь больному
либо упокоить душу мертвого. Для исполнения заветных желаний тоже используют
свечи. Для этого берут белую, красную и зеленую свечи, устанавливают их на блюдо
и вокруг насыпают сахар. Ставят их в самом высоком месте дома и после зажжения
обращаются к Ангелам-Хранителям: Святому Михаэлю, Святому Габриелю и Святому
Рафаэлю с просьбой исполнения желаний. Считается, что на четвертый день после
этого, желания начнут сбываться.
Свечи имеют давнюю
историю, они создают праздник, дают тепло и свет, к тому же, пламя свечи всегда
было объектом исследования любознательных людей.
Какие процессы происходят
внутри пламени, почему цвет его неоднороден, какая температура у пламени свечи?
Много вопросов задает этот, казалось бы, простой предмет. И много интересных
фактов, связанных со свечами и их применением. Наверное, не многие знают, что
чем больше свечей горят в одной связке, тем температура пламени, как это не
странно, меньше. Причем, в среднем, температура пламени уменьшается на двести
градусов или на 15 процентов. Почему же так происходит? Это можно объяснить тем,
что большое количество фитилей обеспечивает очень сильное испарение воска, а он,
в свою очередь, из зоны горения пламени вытесняет газы, которые просто не
выгорают полностью. Тем не менее, тот факт, что большое количество свечей в
связке, которые зажигаются от святого огня на православную пасху, не обжигает
людей, трудно объяснить даже таким эффектом. Скорее всего -это психологический
фактор. Интересный факт, что продолжительность горения небольшой свечи
приблизительно десять минут, в то же время такая же свеча на космическом корабле
в условиях невесомости способна гореть в течение сорока пяти минут, то есть
дольше в четыре раза.
Причем, пламя свечи, горящей в космосе практически
невидно, так как оно окрашено в ярко голубой цвет. Но интересны не только
физические особенности пламени свечи. Много различных традиций, связанных со
свечами, не только пришли к нам с древних времен, но и становятся популярными в
последнее время. Такой известный праздник, как Хэллоуин своеобразно отмечают в
Мексике. В ночь, когда отмечается этот праздник, на кладбищах всей страны
одновременно зажигают тысячи свечей, это символизирует, как бы добродушное
отношение к умершим. А в небольшом городке канадской провинции Онтарио местные
бизнесмены устраивают каждую первую пятницу и субботу ноября праздник «Магия
свечей». Вдоль всех пешеходных дорожек в эти дни расставлены свечи в специальных
пакетах. Сотни и сотни свечей, горящих в течение двух дней, своим теплом и
светом напоминают о том, что все мы когда-то были детьми, создают атмосферу уюта
и умиротворения даже на улицах города.
Достижение обучающимися метапредметных результатов по физике посредством развития логического мышления
В статье автор рассматривает формирование логического мышления, у обучающихся способных осознать последствия своих действий по отношению к окружающей среде и умеющих жить в гармонии с природой, самостоятельно находить правильное решение в нестандартной ситуациях т. к. развитие логического мышления обучающихся является одним из метапредметных (УУД) и одна из важных и актуальных проблем на сегодняшний день.
Ключевые слова: ФГОС, деятельностный подход, универсальные учебные действия, логическое мышление.
Новый Государственный стандарт предъявляет и новые требования к результатам основного образования. Важное место занимают требования к предметным и метапредметным результатам образования, формированию универсальных учебных действий (УУД). Развитие логического мышления обучающихся является одним из метапредметных (УУД) и одна из важных и актуальных проблем на сегодняшний день, школа должна не только вооружать обучающихся глубокими, всесторонними и прочными знаниями, но и дать им навыки работы с этими знаниями, приобретения на их основе новых знаний, а также оптимизации способов понимания учебного материала.
На современном этапе развития нашему обществу требуется воспитания творчески мыслящей личности, способной самостоятельно находить правильное решение в нестандартной ситуации. Для воспитания такой личности я обращаю внимание на развитие логического мышления, т. к. мышление расширяет границы познания, дает возможность судить о том, что человек не наблюдает, позволяет предвидеть явления, которые в данный момент не существуют. Великий ученый-физиолог Иван Павлович Павлов говорил: «Мышление — высшая форма отражения мозгом окружающего мира, наиболее сложный познавательный процесс, свойственный только человеку». Умение мыслить логически — необходимое условие успешного усвоения учебного материала не только в школе, но и на последующих ступенях обучения. Развитие логического мышления призвано повысить мотивацию обучающихся к получению новых знаний, способствует повышению активности и инициативности обучающихся на уроке, но главное состоит в организации рациональной учебной деятельности обучающихся и формировании самостоятельности их мышления.
Следовательно, на уроке необходимо научить, обучающихся работать с книгой, пользоваться Интернетом и другими источниками знаний, помогать, им вырабатывать самостоятельность мышления. Логическое мышление — это мыслительный процесс, при котором человек использует логические понятия и конструкции, которому свойственна доказательность, рассудительность, и целью которого является получение обоснованного вывода из имеющихся предпосылок — это процесс, в ходе которого человек прибегает к логическим понятиям, основанным на доказательности и рассудительности. Его цель — получить обоснованный вывод, исходя из «данности», то есть конкретных предпосылок. Выделяют три типа логических рассуждений: Образно-логическое. При нем ситуация «проигрывается» воображением, при этом мы вспоминаем образы задействованных предметов или особенности явлений, это можно назвать воображением. Абстрактное. Здесь, в ход идут категории, предметы или связи, которых нет в реальности (то есть абстракции).
Словесное, при котором люди делятся своими логическими суждениями с окружающими. Здесь важна не только склонность к анализу, но и грамотная речь. Чувственной основой мышления являются ощущения, восприятия и представления. Важнейший фактор успешного формирования прочных знаний по физике — развитие учебно-познавательного энтузиазма обучающихся на уроках, которое достигается интеллектуальной и эмоциональной подготовкой обучающихся к восприятию нового учебного материала.
Установление причинно-следственных связей. Процесс, вскрытия причин физических явлений тесно связан со знанием самих явлений, условий их протекания и физических теорий, на основе которых должна быть вскрыта причина. Ряд логических операций и составляет основу таких познавательных процессов, как объяснение и предсказание явлений. Каждое изучаемое физическое явление нужно не только пронаблюдать, вскрыть условия протекания и на основе выявить внешние причины, но и объяснить механизм внутренних процессов, вызвавших или повлиявших на протекание наблюдаемого явления, установить связь между внешними и внутренними причинами и условиями.
Для формирования причинно-следственных связей обучающимся предлагаются задания разных типов. Задания большей частью могут быть использованы в процессе урока, при закреплении учебного материала, а также при опросе обучающихся, если учитель хочет установить, насколько глубоко обучающийся понял изученный вопрос. Развитие логического мышления способствует повышению активности и инициативности, обучающихся на уроке. Полноценное развитие логического мышления требует не только высокой активности умственной деятельности, но и обобщенных знаний, которые закреплены в слова, поэтому оно ускоряет процесс усвоения знаний и применять в других областях знаний, не отделять физику от математики, химии, биологии, в новой обстановке, это можно сделать на уроке решения физических задач не как способе закрепления изученного материала, а как микромодель научного исследования, особенно экспериментальных и изобретательских задач.
Примеры:
Вопросы на выявления причинно-следственных связей можно включать в объяснения нового учебного материала или в решение тестов, задач.
Прием логической обработки результатов физических опытов. Цель: развивать познавательные интересы обучающихся, путем создания проблемной ситуации, воздействующей на эмоциональную сферу личности обучающихся. Задание1: Стальной шарик висит на нитке, привязанной к штативу (рис. 1). Затем под шарик подставили стакан с водой, и шарик оказался целиком в воде (рис. 2). Как изменились при этом сила натяжения нити и сила тяжести, действующая на шарик?
Для каждой величины определите соответствующий характер ее изменения:
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
Решение. При погружении шарика в воду на него начинает действовать выталкивающая сила воды (сила Архимеда), направленная вертикально вверх. Вследствие этого сила натяжения нити, равная изначально силе тяжести, также будет скомпенсирована выталкивающей силой Архимеда. Сила тяжести шарика, равная mg, остается неизменной, так как она зависит только от массы шарика.
Ответ: 23.
Приемы практической направленности связаны с мыслительными операциями.
Задание 2
В цилиндрическом сосуде под поршнем находится газ. Поршень может перемещаться в сосуде без трения. На дне сосуда лежит стальной шарик (см. рисунок). Из сосуда выпускается половина газа при неизменной температуре. Выберите из предложенного перечня два верных утверждения, верно описывающие данный процесс, и укажите их номера.
1) Давление газа в сосуде остаётся неизменным.
2) Объём газа в этом процессе остаётся неизменным.
3) Плотность газа в этом процессе увеличивается.
4) Сила Архимеда, действующая на шарик, не изменяется.
5) Концентрация молекул газа в сосуде увеличивается.
Решение.
1) Поршень будет находиться в равновесии, если атмосферное давление, давящее на поршень, (плюс давление самого поршня) будет уравновешиваться давлением газа внутри сосуда.
Если из сосуда выпустить половину газа, то это приведет к опусканию поршня, пока давление газа вновь не будет равно прежнему значению. Таким образом, давление в сосуде останется неизменным.
2) Объем, занимаемый газом, будет меньше, так как поршень опустится (см.п. 1).
3) Плотность газа — это отношение массы газа к занимаемому объему. При неизменной температуре и давлении эта величина остается неизменной.
4) Так как плотность газа не меняется (см. п. 3), то сила Архимеда, действующая на шарик, не изменится.
5) Концентрация газа — это среднее число молекул газа на единицу объема. При неизменной температуре и давлении эта величина остается неизменной. Ответ: 14.
Решая данные задания мы приходим к выводу, чтобы выполнить эксперимент обучающимся нужно выполнить следующие операции: анализ, чтобы установить: а) какие компоненты нужно в опыте менять, а какие- оставить постоянными, б)где причина явления, а где следствие, в) как регистрировать происходящие перемены, т.
е. какие и где индикаторы поставить; индукцию, чтобы сформулировать вывод из полученных фактов; синтез информации, чтобы подготовить отчет или устное сообщение.
Тестирование на уроках физики начинаю с 7 класса после изучения тем. Тестирование в отношении не только запоминания, но и степени осмысления понятий имеет огромное значение как средство обучения и контроля. Это позволит обучающимся подготовиться к будущей итоговой аттестации. В основу тестов положены принципы, благодаря которым они являются не только контролирующими, но и обучающими:
‒ ситуационность — условие теста является кратким описанием определенной ситуации, одной из ключевых для данной темы;
‒ комплектность — вариантами ответов является утверждение относительно данной ситуации, которые требуют от обучающихся рассмотрения данной ситуации с разных сторон, поэтому правильных утверждений может быть несколько, и обучающийся должен внимательно продумать каждое утверждение, а не искать только правильное;
‒ дифференциация — обучающийся имеет возможность выбора заданий: даже для того, чтобы получить высшую оценку, ему не надо выполнять все задания
Умение мыслить логически ценно для всех, независимо от рода деятельности.
Тренировка мышления помогает: Быстрее и точнее делать правильные выводы даже в нестандартных ситуациях; Исправлять собственные ошибки и оплошности других; Четко и емко излагать свои доводы; Убеждать собеседника, приводя нужные аргументы.
Логическое мышление: врожденное или приобретенное? Способность к логическим раздумьям — это черта, которую люди приобретают. Это подтверждают как психологи, так и другие специалисты. Никто не рождается с уже сформированным даром логического мышления.
Задания, направленные на работу ссуждениями
Задание 3
Дан график зависимости числа нераспавшихся ядер висмута от времени. Чему равен период полураспада этого изотопа висмута?
Решение.
Период полураспада — это время, за которое распадается ровно половина начального объема ядер изотопа. Из графика видно, что начальное число ядер равно . Половина от этого числа соответствует моменту времени t=750 мин, следовательно, это и есть период полураспада.
Ответ: 750.
Задание 4.
В инерциальной системе отсчёта вдоль оси Ох движется тело массой 20 кг. На рисунке приведён график зависимости проекции скорости Vx этого тела от времени t. Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения и укажите их номера
1) Модуль ускорения тела в промежутке времени от 0 до 20 с в два раза больше модуля ускорения тела в промежутке времени от 60 до 80 с.
2) В промежутке времени от 0 до 10 с тело переместилось на 20 м.
3) В момент времени 40 с равнодействующая сил, действующих на тело, равна 0.
4) В промежутке времени от 80 до 100 с импульс тела уменьшился на 60 кг • м/с.
5) Кинетическая энергия тела в промежутке времени от 10 до 20 с увеличилась в 2 раза.
Ответ: 34.
Задание 5.
Что является носителем тока в полупроводниках?
Выберите один из 4 вариантов ответа:
1) электроны 2) ионы 3) электроны и дырки 4) электроны и ионы
При низких температурах основными носителями тока в полупроводниковом кристалле с акцепторной примесью являются дырки, а не основными носителями — электроны.
Полупроводники, в которых концентрация дырок превышает концентрацию электронов проводимости, называют дырочными полупроводниками или полупроводниками р-типа
Ответ: 3
Логическое мышление является средством познания объективного мира, в процессе логического мышления происходит отражение мира в определенных формах и законах.
Задание 6.
Как горит свеча? Если подуть на пламя свечи, оно погаснет. Почему? будет ли гореть свеча в невесомости?
Ответ: Для горения необходим подток кислорода к испаряемому веществу свечи. В земных условиях этот подток, удаление продуктов горения осуществляется за счёт конвекции. Горячие газы, образующиеся в результате сгорания, лёгкие и поднимаются вверх, увлекая воздух снизу фитиля за счёт пониженного давления. Это и обеспечивает как подток свежего воздуха, так и удаление CO и CO2 из зоны реакции. Конвекции в невесомости не будет. Останутся подток воздуха за счёт слабых потоков воздуха в космическом корабле, подток за счёт расширения продуктов сгорания и за счёт диффузии.
Эти процессы слабые, хватит ли их для горения можно выяснить только экспериментально. Такие эксперименты проводились на космической станции «Мир» в 1996 году. Оказалось, что свеча гореть в невесомости может, правда, не столько интенсивно. Пламя свечи будет выглядеть иначе: вместо вытянутой формы оно будет иметь сферическую форму. Причина понятна: в невесомости нет тепловой конвекции, поскольку для неё нужна выталкивающая сила, а значит, и гравитация. Свеча в невесомости горела иногда более 45 минут, причём задолго перед потуханием начинались самопроизвольные колебания пламени.
Из заданий мы видим, что законы логического мышления функционируют как принципы правильного рассуждения в процессе доказательства истинных суждений и теорий, а также опровержения ложных суждений и теорий. Под формами логического мышления понимаются понятия, суждения, умозаключения. В настоящее время формирование метаумений становится центральной задачей любого обучения. Логические знания и умения относятся к метапредметным достижениям обучающихся и очень важны для удовлетворения современных требований к уровню подготовки выпускников средней школы и у обучающихся будут развиты уверенная ориентация в различных предметных областях за счет осознанного использования при изучении физики.
результаты эксперимента. Достижение обучающимися метапредметных результатов в изучении физики на основе развития логического мышления возможно при выполнении специальных видов заданий.
Литература:
- Браверман Э. М. Преподавание физики, развивающее ученика. Кн.3. Формирование образного и логического мышления, понимания, памяти. Развитие речи— М.: Ассоциация учителей физики, 2005. — 360 с.
- Полякова, Е. Н. Развитие логического мышления учащихся в процессе обучения физике [Текст]: дисс. … канд. пед. наук / Полякова Е. Н. — Курган: Курган. гос. ун-т, 2001. — 178
- https://moluch.ru/conf/ped/archive/203/8734/ Развитие логического мышления учащихся на уроках физики..
- https://www.dissercat.com/…/razvitie-logicheskogo-myshleniya-uchashchikhsya-v-protsesse-. Диссертация на тему «Развитие логического мышления учащихся…
- https://www.dslib.net/…/razvitie-logicheskogo-myshlenija-uchawihsja-v-processe-obuchenija Развитие логического мышления учащихся в процессе обучения.
.. - https:// www.alsak.ru/item/276–5.html Янчик Н.К Развитие логического мышления учащихся — Alsak.ru
- https://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=32292 Формирование логическое мышления учащихся
- https://cyberleninka.ru/…/model-protsessa-formirovaniya-logicheskih-priemov-myshl… Сазонова Н. Г. Модель процесса формирования логических приемов мышления у учащихся.
..9. https://www открытыйурок.рф/статьи/645106/ Роль физики в формировании научного мышления учащихся
10. https://www. diplomba.ru/work/103737 Развитие учащихся в процессе обучения физики
- https://www self-edu.ru/ege2018_phis_30.php ЕГЭ. Физика: типовые экзаменационные варианты: 30 вариантов М. Ю. Демидовой. — М.: Издательство «Национальное образование», 2018.
Основные термины (генерируются автоматически): логическое мышление, промежуток времени, учебный материал, задание, обучающийся, давление газа, неизменная температура, период полураспада, плотность газа, процесс.
Как горит огонь в невесомости
В космосе, конечно, не может быть огня, потому что нет никакого окислителя (то есть кислорода), поддерживающего процесс горения. Однако внутри космического корабля или на Международной космической станции все немного иначе: у вас такая же воздушная смесь, как и на Земле, но поскольку гравитация в миллионы раз слабее, открытое пламя ведет себя совершенно по-другому.
Зажигание свечи в космосе
Слева: пламя свечи в условиях нормальной гравитации; справа: пламя свечи в условиях микрогравитации. Изображение: Наука .
Во-первых, давайте посмотрим, как работает горение здесь, на Земле. Представьте себе большой костер, красиво пылающий на склоне горы, где вы и ваши лучшие друзья жарите зефир. На мгновение вы размышляете о самом огне. Как все это работает? Когда молекулы углерода и кислорода вращаются вокруг вашей головы, вы начинаете понимать. Когда топливо (древесина) горит, оно нагревает окружающий воздух, делая его менее плотным.
Поскольку гравитация притягивает все, что имеет более высокую плотность, горячий воздух поднимается вверх и покидает область огня, что очень удобно. Когда горячий воздух ушел, свежий воздух втягивается в зазор, обеспечивая новый источник богатого кислородом воздуха.
Это называется плавучестью и заставляет пламя вздыматься и мерцать. Таким образом, цикл продолжается до тех пор, пока не будет израсходовано все топливо. Однако в условиях микрогравитации все обстоит иначе.
В условиях микрогравитации восходящий поток отсутствует, и кислород втягивается в пламя совершенно по другому механизму. Первый такой эксперимент был проведен в 1997 году на борту шаттла «Колумбия». Названный Структура огненных шаров с низким числом Льюиса (SOFBALL), , эксперимент состоял из герметичной камеры, в которой пламя, летящее на борту космического челнока, может гореть в течение длительного времени.
Схематическая диаграмма огненного шара. Кредит: Пол Ронни.
Первое, на что обратили внимание ученые, была форма пламени. Если на Земле пламя огня вытянуто, то в условиях микрогравитации оно имеет сферическую форму — как огненный шар. Это потому, что сферическое пламя питается более медленным процессом диффузии, поэтому пламя возникает на границе между топливом и воздухом; фактически вся поверхность пламени является «дном», реагирующим со свежим воздухом достаточно близко к источнику топлива для воспламенения в шероховатой сфере. Поскольку выхлопные газы, такие как CO2, не могут покинуть зону горения, по тому же принципу диффузия газов сгорания наружу может ограничить диффузию кислорода внутрь до такой степени, что пламя невесомости погаснет через короткое время после воспламенения.
На рисунках в этой статье вы могли заметить, что в условиях микрогравитации огонь имеет другой цвет. Когда горит свеча, она поглощается молекула за молекулой. Иногда топливо — длинные нити углерода — выталкивается вверх, где оно горит, как древесный уголь, светясь желтым цветом.
Без гравитации углеродные струны не сгорают, а пламя синее, прохладнее и намного тусклее.
Изучение огня в условиях микрогравитации может дать важные практические выводы. На протяжении десятилетий инженеры пытались создать двигатели внутреннего сгорания, работающие на обедненной смеси топлива и кислорода, которые должны создавать в космосе что-то вроде огненного шара. Если бы вы могли сжигать более бедную топливную смесь в двигателях, вы могли бы повысить эффективность использования топлива и снизить образование загрязняющих веществ, говорит Пол Ронни, исследователь горения из Университета Южной Калифорнии, который задумал и помог разработать эксперименты с челночным пламенем. Поскольку скорость химических реакций, связанных с горением, очень чувствительна к температуре, если вы повысите температуру на 10 процентов, скорость увеличится более чем в два раза, а скорость образования некоторых загрязнителей возрастет в тринадцать раз, особенно оксидов азота, которые окрашивают наше небо в коричневый цвет.
.
Затем, конечно, вопрос безопасности. Поскольку в условиях микрогравитации огонь ведет себя значительно иначе, чем в условиях земного притяжения, изучение болидов очень важно для разработки мер и систем безопасности. Например, если на Земле горит свеча, вы можете подумать о том, чтобы растоптать ее, чтобы потушить пламя. Если бы вы сделали это в космическом корабле, вы могли бы ускорить горение, по крайней мере временно, потому что вы создаете воздушный поток, которого раньше не было. Пламя в условиях низкой гравитации, как правило, распространяется медленно, поэтому при топании пламя может перепрыгнуть на что-то другое, хотя в противном случае оно не могло бы этого сделать. Кроме того, огненные шары незаметны: они не выделяют дыма и практически не излучают видимого света. Очень сложно погасить то, что не можешь найти.
Теги: firegravitymicrogravity
В космосе пламя ведет себя так, как никто не думал | Наука
Составное изображение огня в космосе в искусственных цветах.
Ярко-желтый цвет показывает путь капли топлива, сжимаясь при горении, образуя зеленую сажу.
Пол Феркул / НАСА
Недавние испытания на борту Международной космической станции показали, что пожар в космосе может быть менее предсказуемым и потенциально более смертоносным, чем на Земле. «Были эксперименты, — говорит аэрокосмический инженер НАСА Дэн Дитрих, — когда мы наблюдали пожары, которые, как мы думали, не могли существовать, но они были».
Тот факт, что огонь продолжает удивлять нас, сам по себе удивителен, если учесть, что горение, вероятно, является старейшим химическим экспериментом человечества, состоящим всего из трех основных ингредиентов: кислорода, тепла и топлива.
Здесь, на Земле, когда горит пламя, оно нагревает окружающую атмосферу, в результате чего воздух расширяется и становится менее плотным. Сила тяжести притягивает более холодный и плотный воздух к основанию пламени, вытесняя горячий воздух, который поднимается вверх. Этот процесс конвекции подает свежий кислород в огонь, который горит до тех пор, пока не закончится топливо.
Восходящий поток воздуха придает пламени каплевидную форму и заставляет его мерцать.
Но в космосе происходят странные вещи, где гравитация теряет контроль над твердыми телами, жидкостями и газами. Без гравитации горячий воздух расширяется, но не движется вверх. Пламя сохраняется из-за диффузии кислорода, при этом случайные молекулы кислорода дрейфуют в огонь. В отсутствие восходящего потока горячего воздуха пожары в условиях микрогравитации имеют куполообразную или сферическую форму и вялые из-за скудного потока кислорода. «Если вы подожжете лист бумаги в условиях микрогравитации, огонь будет медленно ползти от одного конца к другому», — говорит Дитрих. «Все астронавты очень рады проводить наши эксперименты, потому что космические пожары действительно выглядят довольно чужеродными».
Людям, привыкшим к капризной природе земного пламени, такие огни могут показаться устрашающе спокойными. Но пламя в условиях микрогравитации может быть более устойчивым, способным выжить при меньшем количестве кислорода и гореть в течение более длительных периодов времени.
НАСА имеет в виду практическое применение своих исследований. Ученые надеются узнать, являются ли определенные материалы более легковоспламеняющимися в космосе, и поэтому их следует избегать. Эксперименты показывают, что огнетушители космической станции, которые распыляют газы на пламя, менее эффективны, чем на твердой земле, поскольку они направляют воздух (и кислород) к огню, обеспечивая дополнительное топливо.
Кроме того, данные, полученные на борту космической станции — в результате таких экспериментов, как сравнение того, как огонь распространяется на плоские объекты по сравнению с сферическими — помогут инженерам лучше понять поведение топлива и пламени на Земле, откуда поступает примерно 75 процентов нашей энергии. какая-то форма горения.
Ученые НАСА особенно взволнованы потенциальными применениями странного, беспрецедентного типа горения, который они наблюдали в космосе прошлой весной: когда некоторые типы жидкого топлива загораются, они продолжают гореть, даже когда пламя кажется потухшим.