De nombreux processus naturels en apesanteur se produisent très différemment. Comment et pourquoi cela se produit mérite d'être compris.

Comment se produit la combustion par gravité?

La combustion est une réaction chimique au cours de laquelle l'oxydation se produit, une grande quantité de chaleur est libérée et des produits de combustion se produisent également. Pour que cette réaction ait lieu, plusieurs conditions doivent être remplies. Le feu nécessite de l'oxygène, une substance combustible, ainsi que la capacité d'éliminer les produits d'oxydation de la zone d'inflammation.

Pour comprendre comment ce processus se produit dans des conditions familières, vous pouvez envisager de brûler avec l'exemple d'une bougie. Cela aidera à comparer davantage la flamme en gravité zéro.

Ainsi, la bougie se compose d'une mèche en coton, ainsi que de cire, de paraffine ou de stéarine. On pense que la flamme est formée en raison de l'allumage de la mèche, mais en fait ce n'est pas le cas. Les vapeurs de la substance entourant cette mèche brûlent directement. Le filetage lui-même est nécessaire pour diriger la substance combustible vers le haut - dans la zone de combustion.

Ainsi, toutes les conditions sont réunies: l'oxygène est dans l'air, il y a une substance combustible (cire), les produits de combustion (dioxyde de carbone et vapeur d'eau) sont éliminés de la zone. Ce dernier processus s'explique par le fait que l'air chauffé et moins dense monte, plus haut que le froid, et en même temps emporte les produits de combustion. Si, par exemple, une bougie est placée dans un récipient haut, elle cessera de brûler - l'air se réchauffera partout de la même manière.

Gravure en apesanteur

La présence de la gravité contribue à la formation de courants de convection - la différence entre l'air chaud et l'air froid. Les particules de suie chaudes qui montent émettent une lueur. Par conséquent, la flamme a une telle forme allongée et peut être considérée.

En gravité zéro, de tels flux de convection ne se produisent pas. Comme les particules de suie ne montent pas, la flamme de la bougie a la forme d'une sphère. Après un court instant, l'oxygène dans la zone de combustion de la bougie prendra fin. Au lieu de cela, une grande quantité de monoxyde de carbone se forme - du monoxyde de carbone. La combustion de la flamme continuera pendant plusieurs minutes.

Le changement de couleur de la flamme est également intéressant. Sous l'action de la gravité, la bougie brûle principalement en jaune à cause de la suie chaude. La température de combustion est de 1227 à 1721 degrés Celsius.

Et en gravité zéro, le feu n'a pas assez d'oxygène, donc la combustion dite "froide" est observée, dont la température est de 227 à 527 degrés Celsius. La suie est formée en petites quantités, car cela nécessite au moins 1000 degrés. Dans ce cas, de l'hydrogène est libéré, grâce auquel la flamme acquiert une teinte bleue.

Fait intéressant: si vous allumez une bougie et fixez constamment sur la photo les étapes de sa combustion, vous pouvez remarquer un phénomène inhabituel. Tout d'abord, il s'allumera avec la couleur jaune vif habituelle, puis la flamme deviendra à moitié bleue, puis deviendra complètement bleue. Ainsi, moins il y a d'oxygène, plus la flamme se teinte.

L'étude du comportement de la flamme en gravité zéro est d'une grande importance pour l'astronautique. Les scientifiques et les chercheurs mènent diverses expériences à cet effet. Ils contribuent à améliorer la sécurité des engins spatiaux et des astronautes.

Par exemple, des expériences sont menées à bord de la Station spatiale internationale dans un compartiment spécial. Les chercheurs mettent le feu à de petites gouttelettes de carburant et observent leur comportement. La gravure dure environ 20 secondes. Une sphère de combustible est entourée d'une sphère ardente d'un diamètre de 2 à 4 mm.

Il est à noter que lorsque la combustion visible se termine, le très «froid» s'installe, ce qui est très difficile à considérer. Mais si vous fournissez de l'oxygène ou ajoutez du carburant, la flamme se rallume immédiatement.

Sous gravité nulle, la flamme prend la forme d'une sphère, car les flux de convection n'apparaissent pas en raison de l'absence de gravité (dans des conditions normales, l'air chaud monte au-dessus du froid). La brûlure est observée pendant une courte période. Initialement, la flamme a une couleur jaune, mais bientôt elle acquiert une teinte bleuâtre, puis devient complètement bleue. Cela est dû au fait que l'oxygène se termine et que la température de combustion chute de manière significative - à 227 - 527 degrés Celsius. Une telle combustion est appelée «froide». Dans ce cas, un peu de suie chaude se forme et de l'hydrogène est libéré, ce qui provoque un changement de couleur du feu.