依照书本的知识,利用摩擦的方法生火应当不是一件很难的事情。但是真的照做还是相当不容易的。马克·吐温就曾讲了一个自己利用书本上摩擦生火的知识在实际中应用的故事:
故事发生在寒冷的冬季,当时我们都拿了两根木棒,在手里摩擦。但是木棒经过了两个小时的摩擦依旧是冷冰冰的,而我们自己就要冻僵了。
对于遭难后又脱险的人写的回忆录,我读过很多:摩擦生火的方法都被他们试过,可是没有成功的。我记得有一位搞新闻的记者在阿拉斯加和西伯利亚旅行过。在一个朋友的家里,我们曾见过一面,那一次他曾经幽默地讲起自己用两根木棒相互摩擦生火失败的经过。
在儒勒·凡尔纳的小说《神秘岛》中,有经验的水手潘克洛夫和年轻人郝伯特之间有一段谈话,也谈到了这个问题:
“原始人可以用一块木头和另一块木头摩擦来生火,我们也可以学他们那样呀。”
“不错,年轻人,你可以试一试;你很可能一无所获,除了使自己的两只手磨出血。”
“但是,很多的地方都在用这个简捷的方法,这太普遍了。”
水手赶紧回答说道:“我们不必争论,但是我还是坚持自己的观点,他们可能有自己独特的本事应用这个。但是这样的生火方式我已经试过很多次了,而且从没有成功过。我还是认为火柴是最好的选择。”
儒勒·凡尔纳写的不只这些:
尽管如此,潘克洛夫还是拿了两根十分干燥的木头,把它们相互地摩擦来试着生火。如果把他和纳布所做的功统统转化为热能,那么一艘横渡大西洋轮船的锅炉里的水都会被这热量烧得沸腾。可是结果并不很好:两个木头只是有了一点儿发热,这还没有他们自己的体温高。
潘克洛夫在磨了一个小时后,就累得出了身汗。木头被他气呼呼地丢在了地上。
他还不停地说道:“如果在古代的人可以用摩擦的方法生火和冬天里会出现非常热的天气间,两者选其一的话,我更愿意选择后者。依我瞧,两只手心经过反复地摩擦似乎更容易燃烧。”
为什么会没有成功呢?主要是应用的方法不正确。木棒间的简单摩擦是生不起火的,古代人多数是用削尖的木头在木板上打孔的方法摩擦生火的。
经过深入的研究,我们就会发现两种方法是有区别的。(www.xing528.com)
如图8-15,我们让木棒CD 在木棒AB 上面来回地移动,速度是每秒钟一个来回,移动的距离是25 厘米。至于手对木棒的压力我们任意取一个相近的值2 千克力。而两个木棒间的摩擦力大约等于这个压力的40%,因此摩擦力为:2×0.4×9.8≈8 牛顿,来回50 厘米做的功等于8×0.5=4 焦耳。4 焦耳的功统统转化为热能,木头会有多大的面积接收这热量呢?
图8-15 书本中记载的摩擦生火的方法
就导热性能来说,木头是非常一般的,所以木头只有非常浅的一层接收到了这部分热能。
假定木头有0.5 毫米的厚度接收到了热能,[4]两根木棒摩擦的面积是距离和宽度的乘积,长度是50 厘米,我们在假定接触面宽是1 厘米。
接收这部分热能的木头体积就是:
50×1×0.05=2.5 立方厘米
它的重量大约是1.25 克。假设木头的热容是0.6,则木头被加热的温度:
也就是说,如果冷却导致的热量损耗忽略不计,那么木棒1 秒钟的摩擦提高的温度约是1℃。可是,空气的冷却包围着整根木棒,冷却的速度非常快。所以,马克·吐温说的是非常有道理的——两只木棒相互摩擦的时候热度不但没有增加,似乎变得更加冰冷了。
但是假如换作是钻木的方法取火,结果就不一样了。如图8-16所示,假定削尖的木棒直径是1 厘米,它的尖端有1 厘米长钻进模板里。钻弓的长度是25 厘米,我们用2 千克力的力每秒钟拉动钻弓一次。这样的情况下,1秒钟做的功还是8×0.5=4 焦耳,产生的热量也相等,可是热量的接受体积却变小了,它只有3.14×0.05≈0.15 立方厘米,重量减小到0.075 千克。所以,在理论上,木棒的尖端产生的温度,每秒钟上升,这样的温度在实际中是可以达到的,因为钻木时产生的热量很难在受热时被散失掉了。木头的燃点是250℃,所以,只需经过250℃÷22℃=11 秒的时间,木棒就可以燃烧了。
图8-16 真正的钻木取火
根据民族学家说,老练的原始人要想生火只需几秒钟就可以了。[5]我们大家其实都清楚,假如润滑做不好,大车的车轴经常被烧坏,原因就是上面说的。
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