Пищевая ракета

Пищевая ракета

Высвободите энергию обычной пищи, чтобы запустить модель ракеты.

ПИЩА СОДЕРЖИТ невероятное количество энергии. Если не верите, дайте конфету ребенку и посмотрите, как он скачет по стенам. Разумеется, накормить ребёнка — это лишь один из способов превратить энергию пищи в шум и хаос. «Сникерс Кинг-Сайз» содержит 541 килокалорию. А одна калория соответствует энергии, необходимой, чтобы нагреть один грамм воды на один градус Цельсия. Таким образом, «Сникерс» мог бы нагреть один грамм воды до 541 000 градусов, или, что реальнее, согреть около пяти с половиной литров воды от почти замёрзшей до почти кипящей.

Энергия, заключённая в пище, обычно высвобождается, когда в ходе сложных многоступенчатых биохимических реакций жиры и углеводы из пищи соединяются с кислородом, поглощённым лёгкими. Это форма медленного сгорания, к счастью, редко сопровождающаяся пламенем (если только вы не «горите на работе»).

Однако можно высвободить то же количество энергии за более короткое время, соединив «Сникерс» с более концентрированным источником кислорода, например, с мощным окислителем перхлоратом калия. В результате получится, по сути, ракетное топливо. Подожжённое на огнеупорном столе, оно горит сильно, уписывая батончик за несколько секунд — пламя поднимается столбом. Если бы можно было превратить энергию играющих детей в коктейль Молотова, это выглядело бы примерно так же.

Конечно, на настоящем «Сникерсе» ракету не запустишь — орехи заткнут сопло. Однако «Орео», более гомогенное печенье, очень хорошо работает в стандартных моделях ракет.
Тяга была не очень велика, но моя ракета с перхлоратом и «Орео» оторвалась от земли -неплохо для изделия из теста. Я мог бы использовать в качестве топлива сладости, в которых гораздо больше сахара, — леденцовые палочки, или мармелад.

Но настоящие «конфетные ракеты», запускаемые людьми с преобладанием энтузиазма над здравым смыслом, достигают наиболее выгодного соотношения тяга/время горения, используя чистые сахара, такие, как сахароза и декстроза. Только не кормите ими детей!
Изготовление ракетного топлива — опасная операция: его компоненты созданы, чтобы гореть быстро и сильно, и в некоторых случаях такая реакция может начаться просто при смешивании.

Для демонстрации этого опыта я смешал несколько обычных сладких батончиков, содержащих сахар и масло, с перхлоратом калия, разламывая батончики руками и аккуратно перекладывая куски перхлоратом. Это было относительно безопасно лишь потому, что батончик содержал жидкость, тормозившую реакцию, а ещё потому, что я соединял компоненты очень осторожно. Но и топливо получилось не слишком мощным.

Чтобы создать высоко-энергетичное топливо, компоненты нужно как следует смешать или даже сплавить вместе. Это требует опыта, а во многих случаях — правительственной лицензии на проведение работ со взрывчатыми веществами. Подобное смешивание проводят в дистанционно управляемой барабанно-шаровой мельнице или в мешалках, находящихся на большом расстоянии от людей.
Заправка ракетного двигателя -также очень опасная операция. Грубо смешанное, низко-энергетичное топливо, которое использовал я, довольно «спокойно», однако с ростом качества топлива растёт и его опасность.

С ПРИЛАВКА — В НЕБО (слева направо) Батончик «Сникерса» даёт сахар, а перхлорат калия служит окислителем, быстро высвобождающим его энергию. Я осторожно смешиваю два компонента. Смесь загорелась на огнеупорном столе.

Автор

Запись опубликована 24 Май 2013 в разделе Технологии