أي شكل من أشكال الطاقة يتحول في شمعة مشتعلة?

هل تساءلت يومًا ما هو العلم وراء الشمعة المشتعلة, أو تخيل ما يحدث وأنت تضيء شمعة, حسنًا ، إنها طاقة بسيطة يتم تحويلها ببساطة لتوفر لك الضوء.

في هذه المقالة, سنشرح العملية المتضمنة في شمعة مشتعلة, كيف تتغير المادة من شكل إلى آخر.

قانون حفظ الطاقة – شمعة تحترق

ينص هذا القانون على أن المادة يمكن أن تتغير من شكل إلى آخر للطاقة, يمكن عكسها.

في شمعة تحترق عندما تضيء الشمعة, إنها شكل من أشكال الطاقة الكيميائية وعندما تحترق تتحول إلى حرارة وطاقة ضوئية(مشع).

إنه تفاعل كيميائي بين الهيدروكربونات في الشمعة والهواء(أكسجين) لتحرير الطاقة (الحرارة & ضوء)

كل الضوء الذي تصدره الشمعة يأتي من تفاعل كيميائي يُعرف بالاحتراق, فيه شمع (مصنوعة من المواد الكيميائية القائمة على الكربون, عادة ما تكون مشتقة من البترول) يتفاعل مع الهواء(أكسجين) لتشكيل غاز عديم اللون يسمى ثاني أكسيد الكربون.

يتكون الماء أيضًا على شكل بخار. منذ الشمع لا يحترق نظيفة تماما, يتم إنتاج بعض الدخان أيضًا.

الدخان عبارة عن رذاذ (جزيئات صغيرة صلبة, الكربون غير المحترق من الشمع الممزوج بالبخار) وغالبًا ما تترك بقايا كربون أسود على الجدران أو السقف أعلاه حيث تحترق الشمعة.

يتكون البخار في الجزء الأزرق من لهب الشمعة, حيث يحترق الشمع بشكل نظيف وبه الكثير من الأكسجين; يتشكل الدخان في الضوء الساطع, الجزء الأصفر من اللهب, حيث لا يوجد أكسجين كافٍ للاحتراق الكامل.

الشموع لا تحترق من تلقاء نفسها. يتطلب الأمر طاقة لبدء تفاعل الاحتراق الكيميائي الذي يجعل الشمع يحترق. تسمى الطاقة الأولية اللازمة لبدء تفاعل كيميائي طاقة التنشيط. يمكن الحصول عليها بمباراة مشتعلة.

معدل احتراق شمعة مشتعلة

تعتبر شعلة الشمعة شعلة انتشار رقائقي. انتشار اللهب يعني أن الوقود (شمع الشمعة على شكل مواد هيدروكربونية مختلفة) والأكسجين (من الجو) ضروري للاحتراق يدخل منطقة التفاعل (هنا الفتيل) بشكل منفصل.

يرجع اختلاط الوقود والأكسجين إلى الحمل الحراري والانتشار: يرتفع الوقود السائل عبر الشعيرات الدموية إلى الفتيل.

هنا يتبخر بسبب ارتفاع درجة حرارة اللهب. يرتفع الغاز الساخن إلى أعلى ويختلط مع الهواء المحيط بالانتشار.

بالاضافة, يدخل الهواء البارد إلى الجزء السفلي من اللهب عن طريق الحمل الحراري. هنا أيضًا يختلط بالوقود الغازي. يفضل أن يبدأ تفاعل الاحتراق في منطقة اللهب فوق الفتيل.

سوف تحترق الشموع الصغيرة ذات الفتائل الصغيرة 7-9 بعد ساعات 28 جرامات الشمع المستخدمة.

الشموع الكبيرة ذات الفتائل الكبيرة تستهلك الشمع بشكل أسرع. من المتوقع أن تحترق الفتائل الأكبر حجمًا 5-7 ساعة لكل 28 جرامات الشمع المستخدمة.

درجة حرارة لهب الشمعة

لاحظ أن درجات الحرارة الدقيقة تختلف اختلافًا كبيرًا بناءً على العديد من العوامل المختلفة, خاصة نوع الشمع الذي صنعت منه الشمعة, وكذلك درجة الحرارة المحيطة (الهواء) وكمية الأكسجين الموجودة.

→ الفتيل: 400درجة مئوية (750درجة فهرنهايت).

→ أزرق / أبيض الحافة الخارجية للهب (وكذلك المخروط الأزرق تحت اللهب حيث يدخل الأكسجين): 1400درجة مئوية (2550درجة فهرنهايت).

← المنطقة المركزية الصفراء من ألمع جزء من اللهب: 1200درجة مئوية (2190درجة فهرنهايت).

→ بني داكن / أحمر الجزء الداخلي من اللهب: 1000درجة مئوية (1830درجة فهرنهايت).

→ أحمر / برتقالي الجزء الداخلي من اللهب: 800درجة مئوية (1470درجة فهرنهايت).

→ جسم الشمعة: 40- 50 درجة مئوية (104–122 درجة فهرنهايت).

← شمع ذائب فوق الشمعة: 60درجة مئوية (140درجة فهرنهايت).

ربما من المستغرب, ألمع جزء من اللهب ليس الجزء الأكثر سخونة, الجزء الأكثر سخونة من لهب الشمعة هو اللون الأزرق, منطقة غير مرئية تقريبًا في القاعدة حيث يدخل الأكسجين, والجزء الأزرق / الأبيض على الحافة حيث يلتقي اللهب بالهواء الغني بالأكسجين من حوله.

يصبح اللهب أكثر برودة بشكل تدريجي مع انتقاله من الحافة الخارجية إلى الفتيل.

المناطق الأكثر برودة أغمق وذات لون برتقالي, أحمر, أو بني. يتم نقل معظم حرارة اللهب إلى الحافة, حيث يحترق حجم كبير من الغاز باستمرار ويرفع الحمل الحراري باستمرار الغازات الساخنة إلى الأعلى. إذا كنت تريد تسخين شيء ما بشمعة, امسكه بالقرب من الحافة.

هل حرق الشموع يسبب التلوث

نعم فعلا, لكن بعضها يلوث أكثر من البعض الآخر. في شمعة, يحرق اللهب مزيجًا من الهيدروكربونات في الهواء (الأكسجين والنيتروجين), وذلك بالإضافة إلى البخار وثاني أكسيد الكربون, كما أنها تنبعث منها كميات صغيرة من أول أكسيد الكربون, ثاني أكسيد النيتروجين, وعدد غير قليل “الجسيمات الدقيقه” (السخام, جزيئات الكربون غير المحترقة).

في حالة تلوث الهواء, ما يهم هو عادة تعرضك (كم عدد الملوثات التي تستنشقها, في المجموع, على مدى فترة من الزمن).

إذا قمت بإضاءة الشموع منفردة وفي بعض الأحيان فقط, من غير المحتمل أن تسبب ما يكفي من تلوث الهواء الداخلي للقلق; مصادر أخرى لتلوث الهواء, داخل وخارج منزلك, من المحتمل أن تكون أكثر أهمية. أما إذا أحرقت الكثير من الشموع وجلست في الدخان لفترات طويلة, يجب أن تفكر مرتين.

ائتمان:

HTTPS://www.quora.com/How-do-candles-burn