寧 劍
在第二次世界大戰(zhàn)期間,希特勒的空軍不斷轟炸英國(guó)。英國(guó)一家面粉廠的廠主正暗自慶幸炸彈沒(méi)有擊中他的廠房時(shí),車(chē)間里卻自己發(fā)生了大爆炸,屋頂飛上了天。與此同時(shí),其他幾家面粉廠也發(fā)生了爆炸。這種奇怪的爆炸令人莫名其妙,因?yàn)闆](méi)有炸彈落到廠房上,車(chē)間里只有面粉和機(jī)器,沒(méi)有炸藥之類(lèi)的爆炸物品。
產(chǎn)生這種奇怪爆炸的原因是什么呢?原來(lái),由于炸彈爆炸的氣浪掀起了車(chē)間里的面粉粉塵,使得空氣中所含的面粉達(dá)到了一定的濃度,遇火后便發(fā)生了爆炸。爆炸物是面粉!同學(xué)們也許會(huì)問(wèn):面粉又不是炸藥,怎么會(huì)爆炸呢?
我們知道,面粉廠里的粉碎機(jī)要把小麥加工成很細(xì)很細(xì)的面粉,粉碎機(jī)就必須消耗電能而對(duì)被加工的小麥做功。其中,粉碎機(jī)所做的功的一部分轉(zhuǎn)化成能量,儲(chǔ)存在被粉碎以后的小麥顆粒表面,這部分能量被叫做表面能。對(duì)于一定的小麥來(lái)說(shuō),被粉碎得越細(xì),即顆粒越小,則表面積越大,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,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(dá)2.7×106焦耳,即相當(dāng)于把同樣重的物體舉高270 000米所做的功,表面能竟增大了1 000多萬(wàn)倍!
由于具有這么大的表面能,同大塊的物體相比,粉塵就很容易發(fā)生物理變化或化學(xué)變化將其能量釋放出來(lái)。這個(gè)道理就好似高處的水比低處的水有更多的勢(shì)能,因而它要向低處流一樣。所以,這些平時(shí)看起來(lái)微不足道的細(xì)小粉塵一旦遇到適宜的條件,與空氣充分混合、遇火后,就會(huì)迅速地發(fā)生激烈的燃燒反應(yīng),在瞬間釋放出巨大的能量。這樣,一個(gè)令人懼怕的事——面粉爆炸也就隨之發(fā)生。