纸到了多少度才能燃烧,纸一般在什么温度下会着火

首页 > 经验 > 作者:YD1662024-03-01 15:31:28

从太空扔纸

纸的自由落体运动

自由落体运动的前提是重力和真空环境,在卡门线上方的空间里尽管依然存在空气,由于空气实在过于稀薄,它对物体运动阻力十分轻微,以至于在落体运动中我们常常忽略不计。

所以说,当我们在距离地面大约400千米(国际空间站轨道高度)向下扔一张A4纸,并且假设它的横向初始速度为零时,纸会开始向下做自由落体运动。之所以做这个假设,是因为当你真的从国际空间站上向外扔任何东西,它都会与空间站一起以每小时27600千米的速度绕地球飞行,它每个月只会下落2千米,这意味着纸很难落回地面。近地轨道上许多太空垃圾就是这样的情况。

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太空垃圾会很长时间保持轨道高度

由于受空气阻力非常小,纸的下落速度会越来越快,当它接近卡门线时,其向下的速度已经达到2000米/秒。

聪明的朋友可能立刻想到,由于接下来剧烈的空气摩擦,高速下落的纸会很快烧毁!

果真如此吗?

我们在前边已经提到了,卡门线其实是一个非常平滑的过渡带,在长达几十千米的落差里,空气阻力是一点一点缓慢增加的,也就是说我们的复印纸有机会一点一点地减速,它不会像其它的卫星残骸那样因摩擦加热到2000℃,然后在黑障区变成一个火球。

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太空垃圾会在大气层中烧毁

所以,我们的A4纸在接近卡门线的地方就已经开始减速,随着空气阻力的逐渐增大,纸的速度也越来越慢。在80千米高度进入黑障区之前,纸的下落速度已经低于300米/秒,它不会被烧毁。

那么,我们可以在地面等到纸的降临吗?

很遗憾,并不能。

纸是由一层薄的植物纤维制成,它的燃点很低,一张干燥的书写纸大约在130℃~180℃时就能燃烧。而在太空中,由于强烈的太阳辐射热,纸的表面温度可以达到120℃,再加上它在下落过程中与空气摩擦而产生的热能,温度是很容易超过130摄氏度的。

物体的燃烧需要具备三个条件:有可燃物,适合的温度,和氧化剂

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纸的燃烧需要满足三个条件

纸是易燃物,它的温度已经超过了燃点,为什么不能燃烧呢?因为在卡门线的附近空气密度很低,氧气更是几乎没有。缺乏氧化剂,纸烧不起来

在高温缺氧的状态下,纸纤维中的有机物质会发生分解干馏,也就是俗称的碳化现象。纸会变成焦黄色,并且变得很脆,只要遇到强烈的气流扰动,它就会碎裂成小片飘落下来。

太空纸飞机

有没有人从太空扔过纸呢?到目前为止还没有。

2008年时,日本科学家曾经尝试将纸折成飞机的样子,由宇航员从国际空间站向外扔100个,看看它是不是可以安全地返回地面。这个实验的目的是验证通过低速摩擦进行太空返回的可能性,但更多的科学家认为对纸飞机的有效追踪无法实现,并且它下降的时间可能长达几个星期甚至几个月,即便有一架小飞机成功降落也没有意义,实验最终没有做成。

考虑到纸飞机再入大气层的速度比一张纸要快得多,日本科学家们采用了一种耐高温的玻璃纤维纸折成的小飞机,这架纸飞机在东京大学的超高速风洞试验中,它在200℃高温和7马赫的速度下坚持了10秒钟。

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