Из наблюдательных данных следует, что шаровая молния обладает относительно высоким электрическим зарядом. Создаваемое зарядом электрическое поле несет в себе энергию и может вызвать разряд в воздухе, сопровождающийся свечением. Оценим энергетические возможности такой системы.[ ...]
При этом значение напряженности электрического поля максимально у поверхности шара и составляет = = <37-йо- При тах = 30 кВ • см-1 происходит пробой воздуха при атмосферном давлении. Если в воздухе находятся аэрозоли или если пробой происходит вблизи поверхности, то пробойная напряженность электрического поля ниже.[ ...]
Заменяя напряженность электрического поля у поверхности пробойной, получаем е < 2 • 10 Дж • см-3, а поскольку, согласно наблюдательным данным, е > 0,2 Дж • см“а, то приходим к выводу, что электрическими взаимодействиями нельзя объяснить наблюдаемые значения энергии шаровой молнии.[ ...]
При химическом способе хранения энергии в шаровой молнии ее энергия выделяется при химических реакциях. Элементарный акт химического процесса связан с под-барьерным переходом атомов и перестройкой атомной системы в момент сближения частиц. При тепловых энергиях вероятность такого перехода может быть очень малой, так что можно найти немало примеров с большим временем хранения химической энергии.[ ...]
Особенность процесса разложения озона состоит в том, что две молекулы озона не вступают в химическую реакцию. Поэтому превращение озона в кислород протекает через его диссоциацию, что приводит к замедлению процесса.[ ...]
Напишем уравнение баланса для плотности кислорода и озона. Для простоты процессы (2.5) и (2.6) сведем к одному, обозначив М] — плотность молекул воздуха, к5 — константу скорости процесса диссоциации молекулы озона, Ж — константу скорости обратного процесса. Константу скорости процесса (2.7) обозначим к7.[ ...]
Тем самым величина к7/ является эффективной константой скорости суммарного процесса, который имеет второй порядок по плотности озона.[ ...]
Здесь Ж(Ог), Ж (N2) — константы скорости тройного процесса ассоциации атома и молекулы кислорода, где третьим телом является соответственно молекула либо кислорода, либо азота. Как видно, в данном предельном случае имеем процесс первого порядка по плотности озона.[ ...]
Сделаем другую оценку электрической энергии. Зарядим изолированный электрический шар так, чтобы его энергия совладала с энергией средней шаровой молнии, а напряженность электрического поля у его поверхности совпадала с пробивной напряженностью поля для атмосферного воздуха (30 кВ-см-1). Найдем необходимый для этого радиус шара /? = 2,7 м, что в 20 раз превышает радиус средней шаровой молнии. Потенциал такого шара составил бы 8 МВ. Электрическая энергия заряженного шара, радиус которого совпадает с радиусом средней шаровой молнии, а напряженность электрического поля совпадает с пробойной напряженностью для атмосферного воздуха (30 КВ-см-1) и составляет 3 Дж, что значительно меньше энергии средней шаровой молнии (20 кДж). В то же время энергия средней шаровой молнии обеспечивается всего десятью спичками (вес менее 1 г). Эти оценки убеждают, что электрические процессы несущественны для энергетики шаровой молнии.[ ...]
Сделаем еще одно замечание, которое является выводом из табл. 2.5. Наибольший удельный энергозапас отвечает последнему случаю, который соответствует сгоранию угля до углекислого газа с полным использованием кислорода воздуха. Очевидно, за счет использования кислорода воздуха невозможно получить большее удельное энерговыделение. Однако учет данных табл. 1.4 и 1.5 дает возможность показать, что это удельное энерговыделение в несколько раз ниже, чем наблюдаемое для средней шаровой молнии. Отсюда можно сделать вывод, что активное вещество шаровой молнии содержит в себе как горючее, так и окислитель.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Температурная зависимость времени т полуразложения озона в атмосферном воздухе, содержащем окислы азота [40] |
![Температурная зависимость времени т полуразложения озона в атмосферном воздухе, содержащем окислы азота [40]](/static/pngsmall/696025012.png) |