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压强和燃点的奇妙关系 天冷时,汽车为啥不好打火?

科普小知识2022-07-12 09:38:34
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知识点:在不同的大气压力下,燃点会发生变化。通常,大气压力越低,燃点越高。相反,大气压力越高,燃点越低。

这篇文章想要推广的是汽车在寒冷的天气很难启动的原因,并且尽可能帮助人们找到解决方案。有些同学可能会问,这还是一个讨论的问题吗?汽车被冻住了。当然,如果它被冷冻,它不会着火!问题并不是那么简单,本文要讨论的问题是在正常寒冷的天气条件下启动汽车是困难的,而不是汽车在极北寒冷地区结冰的情况。

随着天气变冷,驾车者会越来越频繁地遇到一个问题——天气冷的时候,很难启动汽车的引擎。就像许多有过农场生活经历的朋友一样,用冰冷的自然火烹饪时,火不容易燃烧。但是在这篇文章中我们将要谈论的是汽车。我们知道汽车的发动机是通过压缩点火来点火的。随着压力的增加,汽油会燃烧。汽油在发动机中的燃烧过程必须满足一个重要的方程,即塞门诺夫方程:

这里,T0是外部温度,即发动机壳体的温度,a和b是常数。Pc是火灾刚开始时的气压。尽管这个方程看起来有点复杂,但它实际上可以用曲线来表示,并且可以在坐标系中绘制,如图所示:

其中横坐标是温度T0,纵坐标是临界气压Pc。在曲线的顶部,它意味着它可以着火,在曲线的底部,它意味着它不能着火,而曲线意味着它刚刚着火。

在相同的空气压力下,随着横坐标温度的降低,曲线上方的点将穿过曲线到达曲线的下部,这意味着随着空气温度的降低,即使大气压力不变,可能已经点火的发动机将变得不点火。同样,当空气压力降低时,曲线上方的点将穿过曲线到达曲线的下部:这表明当汽车达到平稳状态时,空气压力变低,发动机很容易熄火。飞机也是如此。随着飞机爬升到30,000英尺(约9,144米),气压变得越来越低,发动机越来越难着火。因此,航空发动机技术比汽车发动机技术更难。

一般来说,根据塞门诺夫方程的计算,如果发动机在寒冷的天气里不着火,请设法预热发动机或增加空气压力。当然,在生活中,有些人会在车旁生火取暖,但是不管他们做什么,安全第一。

塞门诺夫百科全书:

塞门诺夫(H . H . 8ω,8ω,8ω,8ω,8ω,8ω,8ω,8ω,8ω,8ω,8ω,8ω,8ω,1896-1986),苏联物理化学家。他于1896年4月15日出生在萨拉托夫,1986年去世。他于1917年毕业于彼得堡大学数学和科学系,并留在该大学。从1920年到1931年,他在物理与技术学院工作,1928年他还是列宁格勒理工学院的教授。1931年,他创建了苏联科学院化学物理研究所,并担任所长。1944年,该研究所迁至莫斯科,并继续担任所长。塞门诺夫是莫斯科大学的教授。他于1929年当选为苏联科学院通信院士,1932年当选为院士。

塞门诺夫的伟大贡献是发展了链式反应理论。1926年,塞门诺夫通过磷蒸气的氧化实验首次证明了热化学反应也是链式反应,并将链式反应的概念从光化学反应扩展到热化学反应的广阔领域。同年,他发现了连锁反应。Semenoff和他的同事用定量的方法研究了不同氧压(浓度)下磷的氧化。他们发现,当氧气的压力很小时,进入容器的氧气不会使磷蒸气立即发出磷光,而只会使它在达到一定的临界压力时发光。当超过临界压力时,反应迅速进行,直到磷蒸气燃烧。他提出了支链反应理论来解释上述反应,即带有不饱和价键的*基首先形成,然后生成一系列支链。由于活化颗粒可能接触容器内壁并断裂链,当氧气压力高于临界压力时,活化颗粒随着链分支反应而倍增,导致反应速率几何增加。支链反应已被各种氧化反应(爆炸性气体的燃烧和磷化氢的氧化)成功证实。塞门诺夫预测,除了燃烧反应的压力下限,还应该有反应的压力上限。超过这个限度,自燃(火花或爆炸)就不会发生,而只是一个缓慢的氧化过程。这一预测已被实践所证实。

塞门诺夫还在多分子吸附层和薄膜中发现了离子多相催化作用。多相催化中的*价概念已经被提出。塞门诺夫因其在化学动力学方面的研究,与欣谢尔伍德一起获得了1956年诺贝尔化学奖。他还被授予列宁奖章。《链式反应》和《化学动力学和反应能力的若干问题》等的作者。