2019趣味物理面粉爆炸语文.pdf

趣味物理：面粉爆炸
趣味物理：面粉爆炸在第二次世界大战期间，希特勒的

空军不断轰炸英国，炸弹从天而降。英国一家面粉厂的厂主

暗自庆幸炸弹没有击中他的厂房，但几乎与炸弹落下的同时，

车间里自己发生了大爆炸，屋顶飞上了天，爆炸的威力超过

了炸弹的破坏作用。与此同时，其他几家面粉厂也发生了爆

炸。

这种奇特的爆炸使工厂损失惨重，而且令人莫名其妙，因为

没有炸弹落到厂房上，况且车间里只有面粉和机器，没有炸

药一类爆炸物品。

那么，产生这种奇怪的爆炸原因是什么呢？

原来，由于炸弹爆炸的气浪掀起了车间里的面粉粉尘，使得

空气中所含的面粉达到了一定的浓度，并且遇火后发生了爆

炸。爆炸物是面粉。

少年朋友也许会穷追不舍：面粉又不是炸药怎么会爆炸呢？

我们知道，面粉厂里的粉碎机要把小麦加工成很细很细的面

粉，粉碎机就要消耗电能而对被加工的物料做功，使物料被

粉碎。其中，粉碎机所做的功的一部分转化成能量，而储存

在被粉碎以后的物质颗粒表面，这部分能量在物理化学中被

叫做“表面能”。并且，对于一定的物质来说，被粉碎的程

度越大，即颗粒越小，则表面积越大，那么表面能也就越大。

例如，一块1公斤重的二氧化硅的表面能为0.2焦耳，这是

很小的，它只相当于把1公斤的物体举高0.02米所做的功。

但是，若把它粉碎成面粉一样细小的粉尘后，其表面能可达

2.7×106焦耳，即相当于把同样重的物体举高2700米所做

的功，表面能竟增大了1000万倍！

由于粉尘具有这么高的表面能，同大块的物料相比，它就很

容易发生物理变化或化学变化将其能量释放出来。这个道理

就好似由于高处的水比低处的水有多余的势能，因此它要向

低处流一样。所以，这些平时看起来微不足道的细小粉尘一

遇适宜的条件，与空气充分混合，遇火后，它就会迅速地发

生激烈的燃烧反应，在瞬间放出巨大的能量，这样一个令人

惧怕的事——面粉爆炸也就随之发生。不光是面粉，凡是易

燃烧的粉尘如可可、软木、木材、轻橡胶、皮革、塑料，以

及几乎所有的有机化合物和各种无机材料如硫、铁、镁、钴

等的粉尘，如果这些粉尘在空气中达到一定的浓度时，只要

一遇到明火，即使是星星之火，也会引起一场轩然大波——

发生剧烈的爆炸，而且有时这些细尘的爆炸也决不亚于炸弹

的破坏作用。例如，在1846年，英国的哈尔威煤矿发生了

一次大爆炸，当时著名科学家法拉第为英国内务部调查这次

爆炸事件的报告上曾这样写道：“甲烷混合物的燃烧和爆炸

会掀起存在于坑道里的全部煤尘，并且使之着火。”