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水の中で花火が燃え続ける理由
【水の中で花火が燃え続ける理由】
花火に限らず、何かが燃えるためには、
@燃えるもの
A熱
B酸素
の３点が必要です。ひとつでも欠けると、火はつきません。
例えば、“紙”が燃えるのは、
紙＝燃えるもの
熱＝マッチなどでつける火(熱)
酸素＝空気に約20％含まれる
…これで、３点セットがそろっているので、燃えます。
さて、花火には、火薬が入っています。
火薬には、燃えやすいもの(@)と、酸素(B)を出す物質(酸化剤)が含まれています。そこに火(熱･A)をつけると、３点セットがそろい、燃え始めます。
火をつけた花火(火薬)は、酸化剤が分解して、自分で酸素を出し始めます。つまり、酸素のないところでも、３点セットがそろうことになります。これが水中花火が成功する理由です。空気のない宇宙でも、花火はできる…かもしれません。
【水中花火が失敗する理由】
水は、燃える花火にくらべると冷たいものです。水に浸す時間が長くなると、熱(A)が奪われて火が消えてしまいます。
また、勢いの弱い花火や、火薬が丈夫な紙などで覆われていない花火も、冷えやすいので水中花火には向いていません(すぐに火が消えてしまいます)。
【マイナス196℃の液体窒素の中で花火が燃え続ける理由】
液体窒素にとって花火はとても高温です。常温の花火は25℃くらいなので、火が付いていなくても200℃以上熱いことになります。
火がついた花火は、液体窒素より1000℃以上熱くなります。
液体窒素に火がついた花火を投入すると、花火の回りの液体窒素はすぐに気化して、窒素ガスになります。
すると、花火のまわりは窒素ガスで覆われ、その窒素ガスの温度もマイナス196℃よりずっと高くなります。
これによって花火は冷えにくく、燃え続けることができるのです。
花火のまわりに窒素ガスしかなくても、酸素は花火が自分で出すことができるので、燃焼が可能なのです。
（2010.06.23.岳川有紀子）
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