Rượt đuổi bằng ô tô là một trong những trò giải trí cao nhất trong phim Hollywood. Khán giả thường thích thú với những cảnh rượt đuổi nhanh và kịch tính, và hầu hết các chiếc xe (trừ xe của nhân vật chính) sẽ phát nổ khi va chạm.
Các thành phần của một vụ nổ ô tô
Để hiểu liệu ô tô có thể phát nổ và bay lên không trung khi va chạm hay không, trước tiên chúng ta cần hiểu đúng về bản chất của vụ nổ. Tất cả các quá trình xung quanh chúng ta trong cuộc sống hàng ngày có thể được giải thích bằng nhiệt động lực học, một nhánh của vật lý nghiên cứu sự thay đổi nhiệt và năng lượng của một hệ.
Trong nhiệt động lực học, các nhà khoa học chủ yếu nghiên cứu các tính chất của một hệ thống, chẳng hạn như áp suất, thể tích và nhiệt độ, và hiểu các tính chất này thay đổi như thế nào dưới dạng năng lượng và công việc.
Tất cả các quá trình chúng ta thấy xung quanh mình, từ làm lạnh thực phẩm trong tủ lạnh đến dòng nước chảy từ bể nước, đều dẫn đến những thay đổi về áp suất, thể tích và nhiệt độ, cùng với một chút entropy, là đặc tính của vũ trụ về sự hỗn loạn.
Theo góc nhìn của nhiệt động học, một vụ nổ là sự mở rộng thể tích rất nhanh, kèm theo giải phóng lượng năng lượng lớn. Để xảy ra vụ nổ, chúng ta cần có các chất khí dễ cháy trong một không gian hạn chế, nơi chúng bị ép vào áp suất cao. Tuy nhiên, để chất khí cháy được, cần có đủ lượng oxy. Cuối cùng, cần một nguồn lửa để kích hoạt sự cháy của các chất khí này.
Vậy... ô tô có thể phát nổ không?
Trước khi xét về khả năng một vụ nổ lớn trong bình xăng hoặc động cơ ô tô, thực tế là để xe sử dụng nhiên liệu và di chuyển, động cơ phải trải qua nhiều vụ nổ nhỏ từ việc đốt cháy hỗn hợp khí nhiên liệu.
Vậy nếu có các vụ nổ nhỏ bên trong ô tô, liệu có thể xảy ra các vụ nổ lớn hơn không?
Một động cơ ô tô hoạt động theo nguyên lý nhiệt động học và thường được xem là một chu trình gồm 4 bước lặp đi lặp lại, được gọi là động cơ 4 thì - Trục pít-tông di chuyển lên và xuống.
Đầu tiên, pít-tông di chuyển xuống để hút không khí vào xi-lanh (hỗn hợp không khí/nhiên liệu được đưa vào qua các van mở). Điều này đẩy pít-tông xuống. Khi các van đóng lại, pít-tông bắt đầu di chuyển lên, nén không khí trong xi lanh.
Một tia lửa nhỏ tạo ra một vụ nổ nhỏ trong xi lanh (như đã giải thích trước đó, khí nén + tia lửa + oxy = nổ) đẩy pít-tông xuống.
Sau đó, van xả mở ra và hỗn hợp không khí/nhiên liệu thoát ra ngoài, làm cho pít-tông di chuyển lên.
Các bước này tiếp tục diễn ra liên tiếp và nhanh chóng, giúp xe ô tô di chuyển về phía trước.
pít-tông trong động cơ ô tô.
Nếu có một vụ nổ nhỏ, liệu có thể xảy ra một vụ nổ lớn không?
Dựa trên những điều chúng ta đã tìm hiểu, việc có những vụ nổ lớn trong phim về ô tô có đúng không?
Câu trả lời là không.
Trong ô tô, có chứa xăng là chất lỏng dễ cháy, nhưng có hai điều cần nói về điều này. Xăng có thể cháy nhưng không gây nổ và không phải ở dạng khí trong xe.
Xăng được đưa vào động cơ dưới dạng hỗn hợp với không khí, nhưng không đủ để gây ra một vụ nổ lớn (chỉ đủ để đẩy pít-tông, như đã giải thích trước đó). Bình xăng được thiết kế để chứa nhiên liệu, không tạo ra áp suất đủ cao để gây nổ.
Một trong những yếu tố hấp dẫn nhất của các nhà làm phim hành động Mỹ và trên toàn thế giới là các cảnh cháy nổ, đặc biệt là cháy nổ xe cộ.
Không giống như những gì thường thấy trong phim, ô tô không dễ bị nổ, ngay cả khi bốc cháy cũng rất khó phát nổ sau va chạm. Điều kiện cần thiết cho một vụ nổ không xảy ra sau khi ô tô va chạm mạnh.
Ngay cả khi đốt cháy một chiếc ô tô, nó không thể phát nổ; nó chỉ cháy cho đến khi không còn nhiên liệu. Vì vậy, khác với những gì thường thấy trong phim, việc các chiếc ô tô nổ tung và rơi xuống như mảnh đạn không phải là điều thực tế!