Реши задание на изображении
Краткий ответ
Правильный вариант — третий: «чем меньше скорость пламени, тем ниже температура горения». То есть связь прямая: больше скорость пламени → выше температура, меньше скорость → ниже температура.
Почему так
Скорость пламени — это фактически скорость химической реакции. Фронт пламени перемещается по смеси со скоростью, которая определяется тем, как быстро в нём идёт реакция окисления.
Скорость реакции резко растёт с температурой (закон Аррениуса): \[ w = k_0\, e^{-E/(RT)}\,[\text{горючее}]\,[\text{окислитель}] \] Чем горячее зона реакции, тем быстрее она идёт и тем быстрее движется фронт пламени.
Обратная сторона той же связи: если скорость пламени мала, значит, реакция идёт вяло. В единицу времени в единице объёма выделяется меньше тепла — ниже теплонапряжённость реакции в пламени \[ q_V = Q \cdot w \] и, как следствие, ниже температура горения. Поэтому уменьшение скорости пламени сопровождается уменьшением температуры.
Как отсечь ловушки. Варианты 1 и 2 — это одно и то же утверждение об обратной зависимости, просто с переставленными словами. При одном правильном ответе оба верными быть не могут. Вариант 4 («не зависит») неверен: в реальном пламени температура связана с интенсивностью тепловыделения, а она меняется вместе со скоростью горения (например, при разбавлении смеси инертным газом падают и скорость пламени, и температура).
Проверка результата
Возьмём предельный случай: скорость пламени стремится к нулю, то есть горение почти затухает. Тогда температура в зоне реакции падает до температуры окружающей среды — это согласуется с выбранным вариантом («меньше скорость → ниже температура»). А по варианту 1 при скорости → 0 температура должна была бы неограниченно расти, что физически бессмысленно.
