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天然气科学

什么是天然气?

煤气灶火焰特写天然气 是一种燃料,可用于加热建筑物、烹饪食物、烘干衣物、加热水,甚至帮助发电。它有时也被简称为 "汽油",但不要把它与驱动汽车的汽油混淆。汽油是一种 液态而天然气是......你猜对了......一种 燃气!

事实上,天然气实际上是一种混合气体,由深埋于地下的远古动植物的腐烂残骸形成。天然气的主要成分是 甲烷.

甲烷无色、无味,比空气轻。它在燃烧时会发出大量的热和光,但不会产生烟雾。这使得天然气成为家庭使用的良好燃料。如今,美国有一半以上的家庭使用天然气取暖。

天然气比其他化石燃料燃烧得更清洁、更炽热、更明亮,因此是一种很受欢迎的燃料。 化石燃料油、而且非常可靠。由于天然气管道被安全地埋在地下,因此在暴风雨天气时也不会中断服务。

固体、液体和气体!

世界上所有我们能看到和触摸到的物体都处于三种 "状态 "或条件之一:固态、液态或气态。

这三个州都有化石燃料。

固体是一种形状和体积(所占空间大小)不会改变的物质,与所处的容器无关。煤就是一种固体。

液体会随容器形状变化,但体积不会改变。石油和汽油都是液体。

气体是指会向四面八方扩散并充满容器的任何物质,同时也会形成容器的形状。甲烷就是一种气体。

比恐龙还古老

天然气起源于 2 亿多年前的微小动植物--甚至在恐龙漫游地球之前!微小的水生物和沼泽植物死亡后,被泥土、沙子和淤泥覆盖。经过数百万年的时间,地球内部的热量和压力将它们腐烂的残骸变成了天然气。

石墙上的恐龙骨与其他化石燃料一样,天然气也存在于地下深处。有三种岩层可以形成和聚集天然气。岩层 源岩石 是产生天然气的岩石。天然气 水库岩 是天然气在上升过程中渗入的多孔岩石。而 盖层岩或称 "密封",是储层岩石上方的一层非常致密的岩石,用于防止天然气泄漏到地表。储层岩石和盖层岩石合称为 气体捕捉器.

天然气、石油、水源岩、盖层岩和储层岩的岩层示意图

寻找隐形人

想象一下,在没有地图的情况下寻找埋藏的宝藏。现在再想象一下,宝藏也是隐形的。这就是 地质学家在勘探天然气时所面临的挑战。

两个海盗在骷髅岛上的插图,"x "代表宝藏位置有时,地球表面会有一些线索。一个 渗油 这是地下可能存在天然气的迹象,因为石油和天然气有时会一起被发现。地质学家还拥有灵敏的机器,可以 "嗅探 "地表土壤和空气中可能从地下泄漏的少量天然气。

但是,为了找到天然气的源头,地质学家需要找到一个天然气陷阱--一种地下岩层,将天然气困在下面。地质学家首先绘制地表地图。然后,他们利用这些地图来猜测地表下的岩石是什么样子的。

地震图
地质学家还进行 地震勘探.他们向地下发送声波,并测量声波反弹的速度。这可以告诉他们地下不同岩层的硬度和厚度。数据被输入计算机,计算机会绘制出岩层的图像。这幅图叫做 震波图.因此,当地质学家勘探天然气时,他们并不是真的在寻找天然气,因为天然气是看不见的。他们是在寻找可能蕴藏天然气的特定岩层。当然,确定天然气就在地下的唯一方法就是钻井。

试试这些令人兴奋的实验:

能捕捉气体的岩石

制造甲烷(高级)