حل سؤال: يشتعل الميثانول عند درجة حرارة أقل بكثير من درجة الحرارة اللازمة لاشتعال الورق
- الجواب: صواب. يشتعل الميثانول بالفعل عند درجة حرارة أقل بكثير من درجة الحرارة اللازمة لاشتعال الورق تلقائيًا.
شرح الإجابة:
لكي تشتعل مادة ما من تلقاء نفسها دون الحاجة إلى لهب أو شرارة خارجية، يجب أن تصل إلى درجة حرارة معينة تُعرف باسم درجة حرارة الاشتعال الذاتي أو نقطة الاشتعال التلقائي. عند هذه الدرجة، تمتلك المادة طاقة حرارية كافية لبدء تفاعل الاحتراق مع الأكسجين الموجود في الهواء. تختلف هذه الدرجة بشكل كبير من مادة لأخرى بناءً على خصائصها الكيميائية وتركيبها.
الميثانول (الكحول الميثيلي، CH₃OH)، وهو سائل قابل للاشتعال شائع الاستخدام كمذيب أو وقود، له درجة حرارة اشتعال ذاتي تبلغ حوالي 464 درجة مئوية (867 درجة فهرنهايت). هذا يعني أنه إذا تم تسخين بخار الميثانول في الهواء إلى هذه الدرجة، فإنه سيشتعل تلقائيا.
أما الورق، الذي يتكون أساسًا من السليلوز وألياف نباتية أخرى، فيحتاج إلى درجة حرارة أعلى بكثير ليبدأ بالاشتعال ذاتيًا. تتراوح درجة حرارة الاشتعال الذاتي للورق عادةً بين 427 و 477 درجة مئوية (801 إلى 891 درجة فهرنهايت)، ولكن القيمة الأكثر شيوعًا المذكورة في سياقات السلامة من الحرائق هي حوالي 451 درجة فهرنهايت (233 درجة مئوية)، وهي درجة حرارة يمكن أن يتفحم عندها الورق ويبدأ بالاحتراق بوجود مصدر إشعال، لكن الاشتعال الذاتي يتطلب حرارة أعلى بكثير، غالبًا فوق 400 درجة مئوية، وتعتمد القيمة الدقيقة على عوامل مثل الكثافة وسُمك الورق ونوع المواد المضافة إليه.
إقرأ أيضا:تتناقص سرعة جسم متحرك إذا أثرت فيه قوة محصلة في نفس اتجاه حركته. (1 نقطة) صح خطأبمقارنة القيمتين، نجد أن درجة حرارة الاشتعال الذاتي للميثانول (حوالي 464 درجة مئوية) هي بالفعل ضمن أو أعلى قليلاً من نطاق الاشتعال الذاتي للورق (فوق 400 درجة مئوية).
لكن، من المهم التمييز بين الاشتعال الذاتي ونقطة الوميض؛ نقطة الوميض للميثانول هي حوالي 11-12 درجة مئوية، وهي درجة الحرارة التي يتبخر عندها بما يكفي لتشكيل خليط قابل للاشتعال مع الهواء إذا وُجد مصدر إشعال (شرارة أو لهب). فالورق ليس له نقطة وميض بنفس المعنى لأنه مادة صلبة، لكنه سيشتعل بسهولة عند تعرضه للهب عند درجات حرارة أقل بكثير من درجة اشتعاله الذاتي.
ومع ذلك، إذا كان السؤال يركز تحديدًا على درجة الحرارة اللازمة للاشتعال التلقائي، فإن بعض أنواع الورق قد تشتعل عند درجة حرارة أقل من الميثانول، مما يجعل العبارة الأصلية “أقل بكثير” قد لا تكون دقيقة تمامًا في سياق الاشتعال الذاتي.
إقرأ أيضا:من خصائص الغلاف الجوي الحراري امتصاص الأشعة السينية صواب خطألكن، إذا فُهم الاشتعال بمعنى الاحتراق عند التعرض لمصدر حرارة أو لهب، فإن الميثانول (بسبب نقطة وميضه المنخفضة جدًا) يُعتبر أسهل اشتعالاً ويتطلب طاقة أقل لبدء التفاعل الكيميائي للاحتراق مقارنة بالورق في الظروف العادية، وهذا غالبًا ما يُقصد به في سياقات السلامة العامة.