Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 5502
2017-11-29 
В результате горения водорода на воздухе получается вода. На самом деле этот процесс намного сложнее. Например, в результате образуется также перекись водорода (химическая формула $H_{2}O_{2}$). Раствор этого вещества в воде относительно устойчив при комнатной температуре (используется, например, в медицинских целях). Но в пламени из-за высокой температуры почти вся образовавшаяся перекись водорода тут же разлагается. Предложите способ сжигания водорода, позволяющий существенно увеличить количество получаемой перекиси водорода.
Решение:
Один из наиболее простых и эффективных способов — зажечь «факел» водорода и «облизывать» им кусок льда. Температура поверхности тающего льда — всегда 0 °C, точнее, мало отличается от этого значения. Лёд во время плавления очень эффективно поглощает тепло. В результате непосредственно в зоне горения можно создать область с низкой температурой, где и образуется перекись водорода.
При таянии льда образуется только вода, то есть полученная перекись больше не будет ничем загрязняться.
Заметим, что придумать более эффективный способ охлаждения достаточно трудно — размещение в зоне горения каких-либо охлаждённых до температуры меньше 0° C предметов приведёт к тому, что на них всё равно намёрзнет лёд.
Другой возможный путь решения — уменьшение концентрации кислорода и/или водорода, участвующих в процессе горения (их можно смешать с каким-нибудь газом, не участвующим в химической реакции горения, например, с азотом $N_{2}$). Таким образом можно уменьшить температуру пламени (теплота, выделяющаяся при горении, будет расходоваться не только на нагрев участвующих в горении веществ и продуктов горения, но также и на нагревание азота, в результате температура пламени окажется меньше). Также, возможно, избежать распада пероксида водорода можно путём создания неустойчивого режима горения (отдельные возникающие и тухнущие вспышки).
В результате горения водорода на воздухе получается вода. На самом деле этот процесс намного сложнее. Например, в результате образуется также перекись водорода (химическая формула $H_{2}O_{2}$). Раствор этого вещества в воде относительно устойчив при комнатной температуре (используется, например, в медицинских целях). Но в пламени из-за высокой температуры почти вся образовавшаяся перекись водорода тут же разлагается. Предложите способ сжигания водорода, позволяющий существенно увеличить количество получаемой перекиси водорода.
Решение:
Один из наиболее простых и эффективных способов — зажечь «факел» водорода и «облизывать» им кусок льда. Температура поверхности тающего льда — всегда 0 °C, точнее, мало отличается от этого значения. Лёд во время плавления очень эффективно поглощает тепло. В результате непосредственно в зоне горения можно создать область с низкой температурой, где и образуется перекись водорода.
При таянии льда образуется только вода, то есть полученная перекись больше не будет ничем загрязняться.
Заметим, что придумать более эффективный способ охлаждения достаточно трудно — размещение в зоне горения каких-либо охлаждённых до температуры меньше 0° C предметов приведёт к тому, что на них всё равно намёрзнет лёд.
Другой возможный путь решения — уменьшение концентрации кислорода и/или водорода, участвующих в процессе горения (их можно смешать с каким-нибудь газом, не участвующим в химической реакции горения, например, с азотом $N_{2}$). Таким образом можно уменьшить температуру пламени (теплота, выделяющаяся при горении, будет расходоваться не только на нагрев участвующих в горении веществ и продуктов горения, но также и на нагревание азота, в результате температура пламени окажется меньше). Также, возможно, избежать распада пероксида водорода можно путём создания неустойчивого режима горения (отдельные возникающие и тухнущие вспышки).
