- ما يحتاجه انفجار
تحدث الانفجارات عادة نتيجة لتفاعل حيث يتفاعل صلب أو سائل واحد أو أكثر وينتج كمية مقابلة من الغاز.
يحتل الغاز مساحة أكبر بكثير (800 مرة حجم السائل أو الصلب المعادل) من الكمية المقابلة من السائل أو الصلب. القوة التي يولدها الغاز المتمدد بسرعة تسبب الانفجار. يتم إضافة شظايا إلى أسلحة الحرب المتفجرة، وهي تتحرك بفعل الغاز المتمدد.
الوقود لا ينفجر بمفرده، ولكنه ينفجر مع الأكسجين عندما يكون في حالة الغاز، وعندما يكون ساخنًا بما فيه الكفاية (حوالي 495 درجة فهرنهايت أو 257 درجة مئوية) وبوجود لهب أو شرارة.
تخيل أنك تشاهد شخصًا في يوم حار يملأ سيارته بالوقود. غالبًا ما ترى تأثير وميضي بالقرب من فوهة خزان الوقود. هذا هو بخار الوقود. تعليمات "ممنوع التدخين" في محطات الوقود والتي ترسم على ناقلات النفط تتعلق بالتخلص من واحدة من ثلاثة متطلبات لاشتعال الوقود.
الوقود هو مركب عالي الطاقة. تطلق هذه المركبات الكثير من الطاقة عندما تتفاعل مع مواد أخرى. عندما يتلامس الوقود مع الأكسجين ويحترق، ينتج مركبات طاقة منخفضة (الماء وثاني أكسيد الكربون). الفرق في الطاقة بين تلك المركبات يُرى ويُسمع كصوت وحرارة وضغط توسعي.
لكي ينفجر الوقود (بدلاً من الاحتراق فقط) يحتاج إلى أن يكون تحت ضغط، وفي حالة الغاز، وأن يحتوي على ما يكفي من الأكسجين ومصدر للطاقة الخارجية مثل شرارة أو لهب لبدء التفاعل.
- انفجار السيارات
في محرك السيارة، يحدث الانفجار في اسطوانة. يضغط المكبس خليط الهواء/الوقود لخلق ظروف ضغط عالية تتطلبها الانفجار. عند ضغط الغاز، يرتفع درجة الحرارة. ولهذا السبب، تصبح طرف مضخة الدراجة الهوائية ساخنة عندما تضخ الإطارات. مع ضغط المكبس لخليط الهواء/الوقود، يرتفع الضغط والحرارة.
يوفر الشرارة الكمية الصغيرة من الطاقة المطلوبة لحدوث التفاعل. يحدث هذا العملية عدة آلاف من المرات في الدقيقة في محركات السيارات.
لا يمكن للوقود أو الديزل أن ينفجرا إلا عندما يكونا تحت ضغط ويختلطا مع الهواء وفي حالة الوقود، يتم إضافة كمية صغيرة من الطاقة في شكل شرارة أو لهب. تزيد المحركات ضغط خليط الوقود/الهواء في الأسطوانة وبالتالي تنتج انفجارات صغيرة محصورة تدور المرفق وتدفع العجلات.
الديزل أقل قابلية للاشتعال. تستخدم محركات الديزل وقودًا ذو نقطة غليان أعلى يحترق تلقائيًا تحت الضغط، ولهذا السبب فإن محركات الديزل لا تحتاج إلى شمعات إشعال. كما يعمل محركات الديزل بمعدل أقل مقارنة بمحركات الوقود، ولهذا السبب فإنها تدوم لفترة أطول وتوفر كفاءة وقود أكبر.عندما تتورط السيارات في حوادث
تصادم، غالبًا ما تنقطع خطوط الوقود وتتسرب الوقود على المحرك الساخن. يمكن للوقود السائل أن يشتعل بوجود الهواء. ولكنه لا يمكن أن ينفجر لأنه ليس تحت ضغط وهو في حالة السائل بدلاً من البخار.
في حالة حادث سيارة، قد يشتعل الديزل أو الوقود أحيانًا، ولكن ليس هناك آلية لخلق الضغوط العالية المطلوبة لكي ينفجرا، لذلك فإنهما لا ينفجران.
هال سوزابوسكي هو أستاذ لفهم العلوم العامة في جامعة برايتون.