Elméleti kérdés: Ha egy bolygó légköre robbanó gázelegyből állna (pl. hidrogén-oxigén), és begyújtanánk egy lánggal, mi történne?
Már egy nagyobb edény gázkeverék begyújtása jelentős detonációt okozhat, mekkora lenne ez egy teljes bolygólégkörnyi gáz esetén? Én úgy képzelem, gyűrű alakban gyorsan terjedne szét az égési front, de akik felé halad, azok még semmit sem hallanának belőle, mert gyorsabb a robbanás terjedése, mint a hangsebesség. Viszont, akiken éppen áthalad, hihetetlen vihart és hangot tapasztalnának. Akiken meg már áthaladt, minden irányból hosszú, leírhatatlan dörgést... Ha éjjel történne, érdekes lenne a tapasztalható fényjelenség is.
Mit gondoltok?
válasza:Ilyen nem lètezhet. Csoda a csodás hatványon kellene, hogy egy lègkörnyi gáz összejöjjön ès az addig ne robbanjon be mástól, mìg gyűlik.
Ès nem jó az elkèpzelès sem. Pèldának lásd atombomba ( mert az látványosan mutatja), hogy milyen hatások lesznek.
válasza:Szerintem (kikötve, hogy ilyen nem létezhet) magának az égés leírásának van realitása. A lángfront haladása ilyen lenne, viszont a lángfrontot követné egy vákuum-zóna, ahol a keletkezett vízgőz visszahűlve kicsapódna.
Vihar, dörgés? Hát amennyiben hangsebességű, akár több száz bar-os nyomáshullámzásokat nevezhetünk így, hát az is lenne.
"Ha éjjel történne, érdekes lenne a tapasztalható fényjelenség is."
Igen, csak lehetőleg bolygó körüli pályáról nézve, mert odalent nemigen maradna bárki, aki mesélhet róla.
Természetesen tudom, hogy ilyen nem létezhet, azért is írtam, hogy elméleti kérdés. De érdekes fizikai problémákat vet fel. Éppen úgy, mint az a kérdés, hogy mi történne, ha beleesnénk egy, a Földet átfúró, annak tömegközéppontján átmenő aknába. Ilyen sem létezik (létezhet), de a kérdés megválaszolása lehetséges a fizikai törvények alapján, és gondolkodásra késztet, éppen ez a jó az ilyen kérdésekben.
Wadmalac felvetésére eddig nem is gondoltam. Tehát, hogy az égésfront mögötti területen vákuum keletkezhet. Ekkor viszont nagy sebességű áramlás indul meg a gázkeverék felől, minden oldalról a már elégett zóna középpontja felé. Kérdés, hogy ez mennyire fékezi le az égési gyűrű terjedését. Ha pl. hangsebesség alá lassulna, akkor a távoli, még a gázkeverékben tartózkodó megfigyelő hallhatná a "világméretű apokalipszis" közeledtét. Érdekes elképzelni, vajon milyen hangja lenne.
válasza:"Kérdés, hogy ez mennyire fékezi le az égési gyűrű terjedését."
Szerintem semennyire. A vákuum szívóhatása a gáz tehetetlenségéből eredően jócskán hangsebesség alatt terjedne, tehát ahol a lángfront halad, még nem lenne semmilyen hatása. Főleg, hogy sokezer kilométeres lemaradásban lenne, mert a lángfront után még lenne egy nagyon széles lehűlési zóna a lecsapódási zónáig.
Közben én is utánanéztem pár dolognak.
Kiderült néhány érdekesség, ami árnyalja a képet.
A folyamat lefolyása nagyon érzékenyen függ attól, milyen a gázkeverék. Pl. metán-levegő esetén a lángfront terjedése egészen lassú: 1,5-2 km/s, tehát jóval hangsebesség alatt. Ez esetben tehát lehet, nem jön létre "globális méretű detonáció". Az is lehet, az égési gyűrű terjedésénél nagyobb lenne a gázkeverék odaáramlásának sebessége. Az égéstermék kb. 1000 fokos hőmérsékletű lesz, és felfelé emelkedik, miközben alulról-oldalról odaáramlik a környező légkör. A kritikus, és meghatározó tényező ez esetben az lehet, az égési sebesség és a keletkező turbulencia/odaáramlás sebessége milyen viszonyban van egymással.
Hidrogén-oxigén keverék esetén már gyorsabb az égés (bár pontos sebességadatot még nem találtam), így már elképzelhető akár hangsebesség feletti terjedés, és akkor lehetséges a bolygóméretű detonáció.
Nem is olyan könnyű tehát megválaszolni a kérdést, mint gondoltam. Rengeteg tényező alakíthatja a folyamatot. Mindenesetre jó intellektuális kihívás...
válasza:"1,5-2 km/s, tehát jóval hangsebesség alatt"
Ez konkrétan 5-7-szeres hangsebesség. :D
Metán esetén az értékeid 1,5-2 m/s. Természetesen tökéletes arányú robbanóelegy esetén ez is lehet hangsebesség feletti.
Hidrogénnél, ha jó kis durranógáz elegyed van a levegővel, az égés mindenképpen robbanásszerű, nem hogy a 325-350 m/s hangsebességet érheti el, de akár 2 km/s is lehet (légköri nyomáson, elkerülhetetlenül inhomogén keveréknél ez szerintem nem túl valószínű).
Azért megfelelő hidrogén aránynál a hangsebesség meglesz.
válasza:Valóban, rosszul írtam, én is 1,5-2 m/s-ra gondoltam... :)
Utolsónak:
Igaz, erre sem gondoltam.
Akkor lehet, hogy csak a levegő/oxigén, és az éghető gáz érintkezési/keveredési zónájában alakulna ki egy égési gyűrű, (feltéve, hogy a megfelelő magasságban gyújtjuk be) ami továbbterjedne az "égen", és a földi megfigyelő akár túl is élhetné a folyamatot...?
Persze, ez csak akkor érvényes, ha az eredeti kérdést módosítjuk, azaz, nem azonnal gyújtjuk be a gázelegyet, hanem megvárjuk, amíg alkotórészei sűrűség szerint rendeződnek.
válasza:#7: Vagyis az ideális robbanóelegy nemigen állna össze.
Volt valami ZS-kategóriás sci-fi, amiben a magaslégkörbe emelkedett rengeteg metán meggyulladt.
Ha egy drasztikus tengerhőmérséklet-változástól ( vagy az elcseszett kitermeléstől) hirtelen elbomlana az északi tengerpartok közelében 1000-1500 méteres mélységben ülő sokmilliárd tonnányi metán-hidrát (mert 5 celsius és 10 bar felett ez pezsegve bomlik vízre és metánra), ez bizony nem is teljesen lehetetlen.
És bizony készülünk kitermelni.
válasza:#8: A hidrogén a légkör FÖLÉ emelkedne, lassan elszökve a világűrbe. Viszonylag stabilan olyan magas rétegben maradna meg, ahol már az oxigén a kevés az égéshez.
Az oxigénhez elég közel álló sűrűségű az etán, abból lehetne stabilan homogén éghető keverék a levegővel.
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!