Мы привыкли к чему? Что дерево горит при высокой температуре, что горение обязательно сопровождается огнём, дымом, жаром. Потому мы и топим печи дровами и углём. Но, оказывается, гореть дерево может и без огня, и без жара. Как так?
Ну давайте вспомним, почему вообще горит дерево? Потому что происходит соединение углерода с кислородом. Но это соединение происходит не только при высокой температуре, когда горит огонь, но и вообще всегда. Просто при низких температурах этот процесс протекает крайне медленно. Настолько медленно, что проходит незамеченным для нас.
А почему? Потому что в реакцию вступает совсем незначительное число молекул. Тут можно немного вспомнить школьную физику: чем выше температура, тем выше внутренняя энергия тела, тем быстрее движутся или колеблются молекулы, тем проще им оторваться от остальных и соединиться с какой-нибудь другой молекулой. Но даже если вы это не помните, то уж точно даже из чисто бытового и житейского опыта должны знать, что чем выше температура, тем быстрее происходят смешения и всевозможные реакции. Тот же сахар в горячей воде растворится гораздо быстрее, чем в холодной.
Так вот закон, определяющий скорость химических реакций гласит, что с понижением температуры на 10°С скорость реакции (число участвующих в ней молекул) снижается двое.
А теперь в ход вступает математика. Процесс горения дров — это, грубо говоря, реакция соединения древесины с кислородом. Пусть тогда при температуре огня в 600°С условно за одну секунду сгорает 1 грамм дерева. Тогда за сколько времени сгорит 1 грамм той же самой древесины при температуре 20°С?
20 градусов холоднее 600 градусов на 580°С. Стало быть, скорость реакции уменьшится в 2⁵⁸ раз. Проще говоря, 1 грамм дерева сгорит не за 1 секунду, а за 2⁵⁸ секунд. А сколько это?
Посчитаем приблизительно: 2¹⁰=1024 ≈ 1000 = 10³.
2⁵⁸ = 2⁶⁰⁻² = 2⁶⁰ : 2² = (20¹⁰)⁶ : 4 ≈ 10¹⁸ : 4. Получается где-то около четверти триллиона секунд. В году примерно 30 миллионов секунд (3•10⁷).
Делим одно на другое и получаем: (10¹⁸ : 4) / (3•10⁷) = 10¹¹/12 ≈ 10¹⁰. Это десять миллиардов лет. То есть 1 грамм дерева сгорает без огня и жара за десять миллиардов лет! Поэтому мы и не замечаем этого горения. А орудия добывания огня, спички и зажигалки многократно ускорили этот невероятно медленный процесс.
Если было интересно, подписывайтесь на мой Телеграм, а ниже подобрал для вас ещё несколько интересных статей: