狗叫实验

八月二十七日

成分

管内充满氧化亚氮气体(N)2O),与二硫化碳(CS)混合2).然后将管子放入安全屏中并点燃,结果令人印象深刻。

狗叫反应视频

解释

氧化亚氮气体(N2O)和二硫化碳(CS)2)释放大量的能量,如CS2与氧化亚氮中的氧反应生成二氧化碳(CO)2)、二氧化硫(SO2)和一些最后留在管子上的纯硫。

大部分能量转化为热能,但转化为光的能量远多于正常能量。这就是为什么它如此耀眼的原因,这是由于一种叫做化学发光的过程。

化学发光是荧光棒产生光的原因,它基本上意味着能量直接从化学能转化为光能,而不会加热任何东西。在这种情况下,它可能是由于反应的两个中间产物,氧化硫(SO)与N的反应2O生成SO2和N2

所以的2是在激发态下产生的,有很多能量以光的形式释放出来。

为什么反应会产生这么大的噪音?

如果你看这些慢下来的(200倍的)反应视频,你会看到反应在管道中振荡,这种振荡会振动房间里的空气,产生巨大的噪音。

一只“小”一米的狗在吠叫 更大的1.5m反应。注意它从顶部产生的相当漂亮的“烟圈” 一个大的2米的管子,在末端有强度问题。

有时最后的反应会变得非常激烈。这部分是因为管道底部的压力变化会很大因为管道中振动的所有气体的动量都在压缩底部的气体。这大大加快了反应速度,这将增加压力,这将加快反应速度,这取决于管道的大小,这种效应可能会消失,在底部产生非常激烈的反应,正如你所看到的,有时管道不够强大,无法承受这种压力的积累。

类似的事情也发生在李比希身上,他发现了这个反应。要么是他的管子不够结实,要么是一氧化氮2爬进了管子,引起了更猛烈的爆炸,奥地利女王被一块飞来的玻璃严重割伤。哈尔博士设置了比莱比格好得多的安全屏障,所以我们都没事。

为什么反应会振荡?

这个放热反应的速率很大程度上依赖于压强,反应速率可能与压强的立方成正比,所以如果压强翻倍反应速率就会增加8倍。

这意味着,如果管内压力增加一点,反应速率就会增加,产生更多的热量和更多的热膨胀气体。这将进一步增加压力。

如果你在一个空旷的环境中进行反应,气体很容易逸出,你所能得到的只是一声小小的嗖嗖声或砰的一声,但因为实验是在试管中进行的,压力的增加会把气体从试管中推出来。这些气体有动量,所以一旦它们开始运动,它们会继续运动,超冲,实际上减少了管内的压力。

这将导致空气再次开始冲进来,气体将再次开始冲回去,管子将产生共鸣。但是因为压力的下降会减缓反应,所以压力的下降会被放大。这意味着,由于反应速度的变化,振动引起的压力的增加和减少被放大了,因此振动变得越来越强。

狗吠点火 气体从管子中流出 狂吠的狗越界 空气又涌了进来
当一氧化二氮与二硫化碳反应时,它们会释放出大量的能量:一些是光,但大多数是热。这增加了气体的温度,使它们膨胀 膨胀使气体开始向外移动 有动量的气体在耗尽时趋向于超调。这降低了反应发生的压力,减慢了反应的速度,进一步降低了压力。 气体冲向低压区。这增加了压力,增加了能量释放的速率。因此,周期再次开始稍微更强。

为什么振荡不是匀速的?

我认为反应将能量转化为管道中不同的振动模式(谐波)哪种模式被激发取决于反应在管道中进行了多远。但我需要做更多的计算来确定…

感谢哈尔博士(
www.drhal.co.uk谢谢你为我们做实验。

评论

我以为它会叫呢。这是怎么回事?

火焰锋面的振荡会产生声波,这种声波听起来就像狗叫一样

添加注释