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时间:2015-11-10 13:12来源:网络整理 作者:采集侠 点击:

图片 液态空气量多而且便宜,容易分成液态氧和液态氮申博娱乐网 氧可用于熔接用的小型吹管装置和医药的用途,氮在惰性情况下是有用的申博娱乐网 这样,用氮充满白炽灯泡,在金属缓慢发挥损坏它们前,该灯丝比那些真空灯泡中的相同灯丝保持白炽的时间要长申博娱乐网 液态空气也可作为较少组分例如氢和其他稀有气体的来源申博娱乐网

直到1900年为止,氢在液化上抗住了所有努力申博娱乐网 苏格兰的一位化学家杜瓦使用了一种新方法才完成了此事申博娱乐网 开尔文勋爵(W.汤姆孙)和英国物理学家焦耳曾经指出,只要开始时的温度足够低,即使在气体状态,简单地让气体膨胀并阻止热传给从外面进来的气体,一种气体也能被冷却申博娱乐网 因此杜瓦用液体氮环绕着容器,将压缩的氢气冷至-200℃,再让此超冷的氢膨胀,进一步冷却申博娱乐网

然后将此氢经过管子导回容器,一而再地重复这个循环申博娱乐网 压缩氢受到焦尔—汤姆孙效应,终于在大约-240℃(33K)变成液体申博娱乐网

在更低的温度下,杜瓦设法得到了固态氢申博娱乐网

他发明了特殊的镀银玻璃来保存他的超冷的液体,此玻璃瓶有两层壁,中间为真空申博娱乐网 热量的散失(或得到)仅能经过真空,以较缓慢的辐射过程来进行申博娱乐网 而银镀层会将辐射反射进来(就此而言,或反射出去)申博娱乐网 这种杜瓦瓶就是现在家庭热水瓶的前身申博娱乐网

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气体 火箭燃料

随着火箭时代的来临,液化气体的位置一下就提升到新的吸引人的高度申博娱乐网 火箭需要极端快速的化学反应来产生巨大的能量,最方便的燃料形式就是液态的易燃混合物,例如酒精或煤油和液态氧申博娱乐网 氧或某种可取代氧的氧化剂,必须在任何情况下皆能被火箭携带,因为当火箭一离开大气层时,就再也得不到天然氧气的供给了申博娱乐网 而且携带的氧必须是液态,这是因为液态比气态密度大,而且液态氧压人燃料槽的量比气态的多申博娱乐网 于是液态氧已成为火箭上十分重要的东西申博娱乐网

燃料和氧化剂混合物的效率由比冲量来量度申博娱乐网 比冲量就是火箭发动机的推力(公斤力)与其喷出质点每秒重量流量(公斤/秒)的比值申博娱乐网 对于煤油和氧的混合物,其比冲量等于242申博娱乐网 因为火箭可携带的有效负载取决于比冲量,所以人们渴望寻找最佳燃料组成申博娱乐网 从这一观点看,最佳液态燃料是液态氢申博娱乐网 与液态氧混合,它可以产生大约等于350的比冲量申博娱乐网 如果液态臭氧或液态氟用以代替氧,那么比冲量可提高到大约370申博娱乐网

某些轻金属,例如锂、硼、镁、铝,尤其是铍,它们与氧结合,可释放出比氢更多的能量申博娱乐网 但是,其中一些金属是稀少的,并在燃烧时都包含有技术的困难——冒烟、氧化物沉积等等申博娱乐网

还有起自身氧化剂作用的固态燃料(像火药是第一种火箭推进燃料,但更加有效)申博娱乐网 因为它们不需要分开供应氧化剂,而仅需要由一种推进燃料来组成,这种燃料称为单推进燃料申博娱乐网 还需要氧化剂的燃料是双推进燃料申博娱乐网 革推进燃料容易储存与掌握,燃烧快速但可控制申博娱乐网 主要困难可能在于如何发展单推进燃料,使其比冲量接近双推进燃料申博娱乐网

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