Fire piston (поршень-зажигалка?)

[22sobaki.livejournal.com]

Неизвестный (мне) доселе способ добывания огня.



В выемку на конце поршня кладут легковоспламеняющийся трут. Поршень вставляют в цилиндр, резко нажимают и тут же вынимают. Трут тлеет.

Видео с прозрачным цилиндром:

Пишут, что степень сжатия достигает 25, что сравнимо с дизельным двигателем. В конце процесса сжатия температура достигает +235 ^оС, чего достаточно для воспламенения.

Comments

[mtyukanov.livejournal.com]

Давление, объем и температура влияют друг на друга. В школьной физике рассматривают (или уже нет?) только константные процессы, где температура, давление или объем зафиксированы. Там все просто -- выросла температура при постоянном объеме -- увеличилось давление, при постоянном давлении -- увеличился объем. Но без фиксации меняются обе зависимые величины. Мы уменьшили объем -- возрастает и давление, и температура. Температура скоро уменьшится от теплообмена (и, поскольку мы уже не меняем объем, упадет давление). Но на то время, пока теплообменом можно пренебречь, процесс близок к теоретическому адиабатному (т.е., процессу без обмена температурой с окружающей средой).

Давление при этом растет больше (т.е., сжали воздух в 10 раз -- а давление выросло в 25), температура -- меньше. Сжатие в 10 раз вызовет рост температуры чуть меньше, чем до 500 градусов цельсия (т.е., от 300 градусов Кельвина до 750, в 2,5).

Формульно это выражается через показатель адиабаты, или коэффициент Пуассона, для разных газов он колеблется в пределах от единицы до двойки, для воздуха -- 1,4.

Рост давления равен уменьшению объема в степени этого показателя, т.е. 10 в степени 1,4 и дает нам 25. А для вычисления роста температуры показатель уменьшается на единицу, становится лишь 0,4 для воздуха. 10 в степени 0,4 -- 2,5, отсюда и рост температуры лишь с 300 до 700 градусов.

Поскольку у нас тут не линейные, а степенные уравнения, рост степени сжатия даст непропорциональный ответ. При степени сжатия 20 давление вырастет уже в 66 раз, а температура -- в 3,3. Выглядит печально, но 3,3 от 300 Кельвинов -- это почти 1000, по Цельсию это будет уже около 700, ура, двигатель Дизеля возможен.

Это легко наблюдать и в более-менее повседневной жизни, когда быстро накачав что-то не слишком большое (велосипедную шину, например), надо чуть подождать, чтобы воздух там остыл и докачать.

[gogorodov.livejournal.com]

СПС