Теперь Кью работает в режиме чтения

Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя

Что будет с бумагой, если к ней поднести раскаленную проволоку, при условии, что действие происходит в вакууме?

ТехнологииФизика+3
Михаил Мазокин
  · 17,1 K
Сусанна Казарян, США, Физик  · 16 июн 2020

Бумага может обуглится из-за температурного разрушения целюлозы в составе бумаги и это зависит только от расстояния между бумагой и температурой раскалённой проволоки. Вот об этом расстоянии — ниже.

Согласно закону Стефана-Больцмана, любое тело с температурой Т (в Кельвинах, К) и площадью поверхности S излучает инфракрасное (тепловое) излучение мощностью W = SσT⁴, где σ = 5,67×10⁻⁸ Вт/(м²⋅К⁴).

Для простоты расчётов введём симметрию в задачу и предположим, что в вакууме проволока радиусом r, длиной L, с температурой Т₀ = 1300 К (ярко-красная, 1027 °С) расположена вдоль оси полого бумажного цилиндра с неизвестным радиусом R > r. Учитывая и рассеяние теплового излучения внешней поверхности бумажного цилиндра, из баланса энергии следует уравнение: (2πrL)σT₀⁴ = 2⋅(2πRL)σT₁⁴, откуда извлекается радиус бумажного цилиндра R = r(T₀/Т₁)⁴/2, при котором температура бумаги, при термодинамическом равновесии, достигнет температуры горения (обугления в вакууме) Т₁ = 723 K (450 °С).

Например при радиусе раскалённой проволоки r = 1 мм, получим оценку расстояния до бумаги (радиуса бумажного цилиндра) R ≈ 5 мм, при котором в вакууме вся бумага обуглится из-за теплового излучения проволоки.

Мой мир теперь не будет прежним... Как я только существовал до этого?!?

Между финансами, ИТ, стартапами и психологией. Играю в "Что? Где? Когда?". И преподаю  · 3 мая 2016
В глубоком вакууме отсутствуют вещества, способные нагреваться и затем нагревать какое-то третье тело (такие как воздух, переносящий тепло на другие тела путем конвекции).  То есть, перенос энергии возможен только при помощи электромагнитных волн (в т.ч. в световом диапазоне). Но поскольку раскаленная проволока эмитирует очень мало ЭМ-волн, думаю, бумага не нагреется. И... Читать далее

"нет ничего хуже полузнания так как оно создаёт ощущение всё знания"

по образованию химик-технолог, работаю в компании, продающей лабораторное оборудование  · 3 мая 2016

Если коснуться раскаленной проволокой - то пиролиз, т.е. тепловое разложение. Будет разваливаться на воду и углерод. А, может, и еще на какие-то более крупные куски. Но уж точно, не загорится.

Откуда в бумаге вода? За счёт чего она может появится в результате разложения?

С 1966г работал на предприятии Мин.среднего машиностроения, затем в ЭНИТИ (гЭлектросталь)...  · 16 июн 2020

Согласен с ответом Сусанны. В зависимости от мощности ИК-излучения(приходящуюся на ед площади бумаги) бумага будет с той или иной скоростью обугливаться, сохраняя имеющиеся в ее составе минералы и теряя легко испаряющиеся в вакууме элементы. Имеет значение вид и сорт бумаги.