Найти в Дзене
Математика | LAPLAS

Горение без пламени и жара

Если вы спросите у химика, почему дрова или уголь горят только при высокой температуре, он скажет вам, что соединение углерода с кислородом происходит, строго говоря, при всякой температуре, но при низких температурах процесс этот протекает чрезвычайно медленно (т. е. в реакцию вступает весьма незначительное число молекул) и потому ускользает от нашего наблюдения. Закон, определяющий скорость химических реакций, гласит, что с понижением температуры на 10 градусов скорость реакции (число участвующих в ней молекул) уменьшается в два раза. Применим сказанное к реакции соединения древесины с кислородом, т. е. к процессу горения дров. Пусть при температуре пламени 600° сгорает ежесекундно 1 грамм древесины. За какое время сгорит 1 грамм дерева при 20°? Мы уже знаем, что при температуре, которая на 580 = 58×10 градусов ниже, скорость реакции меньше в 2^58 раз, т. е. 1 грамм дерева сгорит за 2^58 секунд. Сколько же лет будет длиться такое горение? Мы можем приблизительно подсчитать это, не п

Если вы спросите у химика, почему дрова или уголь горят только при высокой температуре, он скажет вам, что соединение углерода с кислородом происходит, строго говоря, при всякой температуре, но при низких температурах процесс этот протекает чрезвычайно медленно (т. е. в реакцию вступает весьма незначительное число молекул) и потому ускользает от нашего наблюдения. Закон, определяющий скорость химических реакций, гласит, что с понижением температуры на 10 градусов скорость реакции (число участвующих в ней молекул) уменьшается в два раза.

Применим сказанное к реакции соединения древесины с кислородом, т. е. к процессу горения дров. Пусть при температуре пламени 600° сгорает ежесекундно 1 грамм древесины. За какое время сгорит 1 грамм дерева при 20°? Мы уже знаем, что при температуре, которая на 580 = 58×10 градусов ниже, скорость реакции меньше в 2^58 раз, т. е. 1 грамм дерева сгорит за 2^58 секунд.

Сколько же лет будет длиться такое горение? Мы можем приблизительно подсчитать это, не производя 57 повторных умножений на два и обойдясь без использования логарифмов. Воспользуемся тем, что 2^10 = 1024 ≈ 10^3.

Следовательно,

2^58 = 2^(60-2) = 2^60 : 2^2 = 1/4 × 2^60 = 1/4 × (2^10)^6 ≈ 1/4 × 10^18,

т. е. около четверти триллиона секунд. В году около 30 миллионов, т. е. 3 × 10^7, секунд; поэтому

(1/4 × 10^18) : (3 × 10^7) = 1/12 × 10^11 ≈ 10^10.

Десять миллиардов лет! Вот примерно за сколько времени сгорел бы грамм дерева без пламени и жара.

Итак, дерево, уголь горят и при обычной температуре, вовсе не будучи подожжены. Изобретение орудий для добычи огня ускорило этот невероятно медленный процесс в миллиарды раз.