Закони природи і фізики пов'язані з полум'ям свічки

Закони природи і фізики пов'язані з полум'ям свічки
Явища, що спостерігаються в полум'я свічки такі, що немає жодного закону природи, - який при цьому не був би так чи інакше торкнуться.
М. Фарадей (Історія свічки. 1861 г.)

Як така теплова енергія використовувалася людьми здавна, але сама наука про горіння з'явилася недавно. У 18 столітті Ломоносов і Лавуазьє визначили горіння як процес з'єднання речовин з киснем.

Процес горіння являє собою утворення одних молекул речовини при молекулярному розпаді інших. При цьому потрібно знати закони протікання хімічних реакцій, що власне вивчає хімічна кінетика.

Хімічні реакції, при яких виділяється велика кількість теплової енергії майже завжди викликають ряд фізичних явищ. Хімічні та фізичні процеси при цьому взаємопов'язані - швидкість хімічних реакцій визначається процесами теплопередачі і дифузії, а температура, тиск речовини залежать від інтенсивності хімічних реакцій.

Залишимо приховані значення полум'я свічки любителям містики і гідний і розглянемо процес горіння свічки з точки зору фізики. Полум'я свічки можна умовно розділити на три зони. Перша зона знаходиться найближче до гніт. У цій частині полум'я відбувається тільки випаровування парафіну, так як кисень туди не проникає і, відповідно, не відбувається згорання газів. За рахунок парафіну ця зона практично безбарвна. Температура горіння тут становить 600 ° С.

Друга зона - найяскравіша. У ній відбувається безпосередньо процес горіння. Розпечені частинки вуглецю надають помаранчевий або червоний колір цієї частини. Температура тут коливається в межах 800 - 1000 ° С. Найгарячішою є зовнішня зона полум'я, температура в якій доходить до 1400 ° С.

Ви коли-небудь задавалися питанням, чому при горінні в свічці утворюється ямочка? Нагріте полум'ям свічки повітря піднімається вгору, а його замінює холодне повітря з боків. За рахунок холодного повітря верхній ободок охолоджується і, таким чином, вже розплавився віск залишається в утворилася «чашечці».

Важлива роль при горінні свічки відводиться гноті. Він повинен згорати разом з парафіянами, без залишку. Товстий гніт буде коптити, а тонкий дасть маленьке пламясвечі. яке буде гаснути.

Цікаво, що в умовах невагомості неможливо поспостерігати горіння свічки, і якби не було земного тяжіння ми ніколи не змогли б милуватися таким чудом, як різдвяна Гуда в свічках. При відсутності сили тяжіння повітря не піднімається вгору. Значить, свіже повітря не зможе досягти зони горіння і свічка згасне.

Схожі статті