紙,一個茶杯,一個水壺,兩個小板凳,一個沙盒,幾塊鐵礦石,一個大風箱,一個鞠球,一一放好。
先是給二十個如坐針氈的官吏發放筆墨紙硯,學生害怕得不敢講課,他們將皇上位子搶了坐,同樣心中戰戰兢兢,害怕萬分。宋九說道:“各位磨墨,仔細聽我授課,重要的地方做記錄,不懂必須要問。”
然後將蠟燭點燃,一張紙放在蠟燭上,眨眼功夫燒了起來,說:“諸位看好,它不是立即燃起來的,易燃物都有一個燃點,有的高有的低,但想物體燃燒必須有三個條件,一是物體本身含有能燃燒的元素,第二個必須有助燃物,如空氣與氧氣,第三個必須有著火源,使物體達到燃點。這個以後還會細講,因為礦井下會有一氧化碳、二氧化碳與各種烷烴,也就是礦工嘴裡面所說的地下毒氣。一是它們會危害礦工生命安全,二是它們會對引線燃燒產生一些影響,請記錄。”
這是比較簡單的化學,然而大家聽得全部目瞪口呆。
但它確實要了解的,最少要了解一個大概,以後才能成功爆破,也會減少礦工的生亡率。
這不是第一節要講的課,宋九又用紙疊了一個紙盒,放在鐵架上,從水壺裡倒了一點水進入紙盒,將蠟燭移到紙盒下面,說道:“諸位再看,紙燒不起來了,因為它將熱度傳給了水,所以紙一直達不到燃點,什麼時候將水燒乾,什麼時候才能將紙燒著。各個物體傳熱效能也不一樣,鐵比木頭傳得快,我朝將士多穿盔甲上陣,盔甲是鐵做的,傳冷傳熱效果好,熱時更熱,冷時更冷。因此北方的冬天與南方的夏天成了我朝將士最害怕的時間地點。這個暫時非你們關心的,我只講這個水,大家看到沒有,馬上水燒開了,但這個水到哪兒去了?它變氣了水蒸汽,水有三種形式構成,固體為冰,液體為水,氣體為水蒸汽,我們的天空就有許多水蒸汽,累積到一定地步,當這些小水滴積累到大氣上升的氣流託不著時,夏天它就會下雨,若天很冷,在落的過程中凝結成固體,便是落雪。”
“宋九,你是說天空有很多東西?”趙普忍不住問道。
“趙相公英明,馬上就聽出來了,這個天空不是真空的,它同樣有許多物質,因它是氣態形成的,我們看不到摸不著,接下來再看一個試驗,”宋九將茶杯倒滿水,一歪水就流下來:“為什麼會流下,因為有引力。”
接著又將茶杯倒滿水,蓋上紙,小心地傾斜,水平倒下,放開捂紙的手,一張紙蓋著,水一滴不漏,這很奇怪,一起議論紛紛。
“實際原因很簡單,空氣不是空的,有各種物質,它就會產生種種壓力,對紙形成壓強,於是一張薄紙將一杯水託著,抵消了大地的單位引力。”宋九等二十名官吏記好,又做了一個試驗,將板凳放在沙子上,說道:“你們看,壓的石頭越多,壓力越大,就會陷得越深。這叫壓力,那何謂壓強,就是單位面積承受的壓力不同。”
又做了一個試驗,將板凳四條腿向下放,再壓石頭,另一板凳面朝下腳朝上,放同樣的石頭。
用這些簡單的試驗讓大家對壓力、壓強與燃燒做一個初步的瞭解,宋九這才做另一個試驗,將鞠球拿過來,唐朝是擊鞠,就是馬球,宋朝缺馬,玩步下的,蹴鞠,也就是踢足球,只是規則不一樣,但足球做得很標準了,有的好足球彈性比後世足球並不差多少。就是成本比較貴。
用風箱輸入的氣管往裡打氣,打到最後,迸,炸了。宋九說道:“為什麼它會炸?正是因為往裡面輸送空氣多了,壓力越來越大,單位壓強也越來越大,這種壓強超過了皮革承受極限,最後炸裂。”
“再來說鞭炮,它為什麼密封起來是炸,不密封就是燒?正是這個壓力因素,它不遇火平安無事,一遇火能在瞬間形成高溫高壓氣體,使周圍束縛它的物質受到強烈的衝擊,導致變形或碎裂。不束縛,壓力很快散開,不會形成威力很大的壓強,只能燒不能炸。那天我做試驗,讓那一箱火藥炸城牆,實際若條件允許,它的威力會更大,甚至就那一箱火藥,能將一個小山炸裂。當然,這是不可能的。例如這個,”宋九將茶杯在桌面上一推:“從力學角度來說,因為受力的慣性,茶杯可以一直移動下去,實際它只移動了一點兒,為什麼,有引力,有摩擦力,有阻力,等等外面的力量,使茶杯最終停下。火藥也是如此,我們只能實行理論上的密封性,各種客觀因素,會使它的爆炸威力無限下降。”說著寫了一組公式,也就是那一箱火藥爆炸當量。但沒有詳解,這個解釋起來會很麻煩,解釋了也沒有人聽懂,只能做到讓二十個官吏能有所瞭解。