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礦工的“保護神”--安全燈
火焰保護和保護衝突嗎
18世紀初,英國發生工業革命,煤炭業正蓬勃發展,全國各地都在開發煤礦,煤礦工人的人數也一下多了起來。可在當時,煤礦經常發生爆炸事件,礦工生命沒有保障。可大部分礦工迫於生計,只好冒著生命危險,從事這項工作。對廣大礦工來說,每一次下井,都可能是下地獄。
在煤礦的礦井中,瀰漫著一種叫做“甲烷”(又叫“瓦斯”)的氣體。這種氣體有一種“怪脾氣”,即一遇到火,它就發生爆炸。可在伸手不見五指的礦井裡工作,如果不點燈照明,就不能挖煤。
1815年,英國一位科學家發明了一種安全燈。這種燈在礦井裡點燃不會引起瓦斯爆炸。它的誕生,避免了瓦斯爆炸,給礦工提供了最基本的保障。在煤礦工業的發展史上,記下了安全燈發明者的名字。他就是英國著名的科學家戴維。
1815年的一天,戴維聽說了礦井經常發生瓦斯爆炸的事。他想應該發明一種不會引發瓦斯爆炸的燈。
戴維先到礦井進行實地考察。他察看了礦井的形狀、大小、通氣情況等,向礦工們瞭解瓦斯爆炸的原因。十幾天的調查,使戴維確認了爆炸的原因。同時,礦工們介紹的瓦斯爆炸時的悲慘情景,以及他們的強烈願望,堅定了戴維發明一種安全燈的決心。
怎樣才能使燈不會點燃瓦斯呢?
戴維首先想:把燈與周圍完全隔離開。這樣自然不會發生爆炸事故了,可燈也就點不著了,因為火焰燃燒需要氧氣。那麼,必須設計一種空氣能進去的燈罩。
戴維又想到:銅、鐵等金屬的導熱性很好,它們能夠將熱很快地從一處傳到另一處。如果在燈火的外面罩一個金屬網,這樣火焰燃燒的熱量不斷地被傳導、散發掉,罩子與外界接觸面的溫度就不會很高,低於瓦斯的著火點,瓦斯也就燒不著了。戴維想到這裡,連忙找來一張鐵絲網,並用它製成一個圓筒形的燈罩。將燈罩罩在燈的外面,將少量瓦斯噴到燈罩面上,結果瓦斯沒有燃燒起來。接著,戴維又逐漸加大噴出的瓦斯的量,以至燈罩邊緣的瓦斯濃度超過礦井中瓦斯的最大濃度,瓦斯依然沒有被點著。
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