Miten paljon rakastat sähköä? Se antaa virtaa suosikkielektroniikkalaitteillesi. Se voi viilentää sinua kesällä ja lämmittää talvella. Se valaisee tiesi auringon laskettua.
Kun ukkosmyrsky tuo mukanaan salamoita ja ukkosta, saatat kuitenkin menettää sähköä, jos salama osuu tärkeisiin sähkökomponentteihin, kuten muuntajiin. Mitä teet silloin?
Voisit istua pimeässä ja odottaa, että valot palaavat, mutta se on vähän tylsää. Sen sijaan otat luultavasti taskulampun, jotta voit jatkaa lempikirjasi lukemista. Voitko kuvitella, millaista lapsilla oli kauan sitten ennen sähköä? Millaista olisi ollut lukea kynttilänvalossa joka ilta?
Jos olet joskus katsellut kynttilän palamista, olet ehkä huomannut jotain mielenkiintoista. Kynttilän sydänlanka, jonka sytytät, palaa. Mutta entä kynttilän loppuosa? Vaha sulaa. Miksi jotkut asiat palavat, kun taas toiset sulavat?
Vaikuttaa siltä, että palaminen ja sulaminen ovat saman kolikon kaksi puolta, mutta itse asiassa ne ovat eri prosesseja. Eri materiaalit reagoivat eri tavoin, kun ne altistuvat lämmölle.
Sulaminen on fysikaalinen prosessi, johon liittyy aineen faasimuutos kiinteästä olomuodosta nestemäiseen olomuotoon. Palaminen taas on kemiallinen prosessi, jossa aine hajoaa ja muuttuu eri aineiksi.
Esimerkiksi, kun jääkuutio sulaa, se muuttuu kiinteästä jääkuutiosta nestemäiseksi vedeksi. Kyseessä on kuitenkin edelleen sama aine: vesi. Kun puu kuitenkin palaa, se muuttuu alkuperäisestä koostumuksestaan (selluloosa, ligniini, vesi jne.) uusiksi aineiksi (puuhiili, metanoli, hiilidioksidi jne.).
Aineilla, jotka sulamisen sijaan palavat, on palamislämpötilat, jotka ovat alhaisemmat kuin niiden sulamispisteet. Ennen kuin ne ehtivät lämmetä tarpeeksi korkeaan lämpötilaan sulamiseksi, ne reagoivat ilmakehän hapen kanssa ja palavat tai palavat.
Tämä on tilanne puun kohdalla. Olet varmaan huomannut, että kuumuudelle altistuva puu ei sula. Sen sijaan puu reagoi ilmassa olevan hapen kanssa ja palaa, muuttuen samalla puuhiileksi, tuhkaksi ja muiksi aineiksi.
Jos olet koskaan yrittänyt ottaa puuhiiltä, tuhkaa ja muita leirinuotiosta jäljelle jääneitä jäänteitä ja muuttaa ne takaisin puuksi, tiedät, ettei se ole mahdollista. Se johtuu siitä, että kemiallinen muutos on tapahtunut. Jos sinulla on kuitenkin nestemäistä vettä, voit jäähdyttää sen jäätymispisteeseen, jolloin se muuttuu takaisin kiinteäksi aineeksi.