面粉爆炸 由物理網(wǎng)資料整理

在第二次世界大戰(zhàn)期間，希特勒的空軍不斷轟炸英國，炸彈從天而降。英國一家面粉廠的廠主暗自慶幸炸彈沒有擊中他的廠房，但幾乎與炸彈落下的同時，車間里自己發(fā)生了大爆炸，屋頂飛上了天，爆炸的威力超過了炸彈的破壞作用。與此同時，其他幾家面粉廠也發(fā)生了爆炸。

這種奇特的爆炸使工廠損失慘重，而且令人莫名其妙，因為沒有炸彈落到廠房上，況且車間里只有面粉和機器，沒有炸藥一類爆炸物品。

那么，產(chǎn)生這種奇怪的爆炸原因是什么呢?

原來，由于炸彈爆炸的氣浪掀起了車間里的面粉粉塵，使得空氣中所含的面粉達到了一定的濃度，并且遇火后發(fā)生了爆炸。爆炸物是面粉。

少年朋友也許會窮追不舍：面粉又不是炸藥怎么會爆炸呢?

我們知道，面粉廠里的粉碎機要把小麥加工成很細(xì)很細(xì)的面粉，粉碎機就要消耗電能而對被加工的物料做功，使物料被粉碎。其中，粉碎機所做的功的一部分轉(zhuǎn)化成能量，而儲存在被粉碎以后的物質(zhì)顆粒表面，這部分能量在物理化學(xué)中被叫做“表面能”。并且，對于一定的物質(zhì)來說，被粉碎的程度越大，即顆粒越小，則表面積越大，那么表面能也就越大。例如，一塊1公斤重的二氧化硅的表面能為0.2焦耳，這是很小的，它只相當(dāng)于把1公斤的物體舉高0.02米所做的功。但是，若把它粉碎成面粉一樣細(xì)小的粉塵后，其表面能可達2.7×106焦耳，即相當(dāng)于把同樣重的物體舉高2700米所做的功，表面能竟增大了1000萬倍!

由于粉塵具有這么高的表面能，同大塊的物料相比，它就很容易發(fā)生物理變化或化學(xué)變化將其能量釋放出來。這個道理就好似由于高處的水比低處的水有多余的勢能，因此它要向低處流一樣。所以，這些平時看起來微不足道的細(xì)小粉塵一遇適宜的條件，與空氣充分混合，遇火后，它就會迅速地發(fā)生激烈的燃燒反應(yīng)，在瞬間放出巨大的能量，這樣一個令人懼怕的事——面粉爆炸也就隨之發(fā)生。不光是面粉，凡是易燃燒的粉塵如可可、軟木、木材、輕橡膠、皮革、塑料，以及幾乎所有的有機化合物和各種無機材料如硫、鐵、鎂、鈷等的粉塵，如果這些粉塵在空氣中達到一定的濃度時，只要一遇到明火，即使是星星之火，也會引起一場軒然大波——發(fā)生劇烈的爆炸，而且有時這些細(xì)塵的爆炸也決不亞于炸彈的破壞作用。例如，在1846年，英國的哈爾威煤礦發(fā)生了一次大爆炸，當(dāng)時著名科學(xué)家法拉第為英國內(nèi)務(wù)部調(diào)查這次爆炸事件的報告上曾這樣寫道：“甲烷混合物的燃燒和爆炸會掀起存在于坑道里的全部煤塵，并且使之著火。”

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