Jaka forma energii jest przekształcana w płonącej świecy?

Czy kiedykolwiek zastanawiałeś się, jaka nauka kryje się za płonącą świecą?, lub wyobraź sobie, co się dzieje, gdy zapalasz świecę, Cóż, to proste, energia jest po prostu przekształcana, aby dać ci światło.

W tym artykule, wyjaśnilibyśmy proces związany z płonącą świecą, jak materia zmienia się z jednej formy w drugą?.

Prawo zachowania energii – Płonąca Świeca

To prawo mówi, że materia może zmieniać się z jednej formy energii na inną, to może być odwracalne.

W płonąca świeca kiedy zapalisz świeczkę, jest to forma energii, która jest chemiczna, a kiedy się pali, zamienia się w energię cieplną i świetlną(promienny).

Jest to reakcja chemiczna między węglowodorami zawartymi w wosku świecy a powietrzem(tlen) wyzwolić energię (ciepło & lekki)

Całe światło emitowane przez świecę pochodzi z reakcji chemicznej znanej jako spalanie, w którym wosk (wykonane z chemikaliów na bazie węgla, zwykle pozyskiwany z ropy naftowej) reaguje z powietrzem(tlen) tworząc bezbarwny gaz zwany dwutlenkiem węgla.

Woda również powstaje jako para. Ponieważ wosk nigdy nie pali się idealnie czysto, wytwarza się również trochę dymu.

Dym to aerozol (drobne cząstki ciała stałego, niespalony węgiel z wosku zmieszany z parą) i często pozostawia czarny osad węglowy na ścianach lub suficie powyżej miejsca, w którym pali się świeca.

W niebieskiej części płomienia świecy tworzy się para, gdzie wosk pali się czysto i z dużą ilością tlenu; dym tworzy się w jasnym, żółta część płomienia, gdzie nie ma wystarczającej ilości tlenu do całkowitego spalania.

Świece same się nie palą. Potrzeba energii, aby rozpocząć reakcję spalania chemicznego, która powoduje spalanie wosku. Energia początkowa potrzebna do rozpoczęcia reakcji chemicznej nazywana jest energią aktywacji. Można go uzyskać za pomocą płonącej zapałki.

Szybkość spalania płonącej świecy

Płomień świecy jest uważany za laminarny płomień dyfuzyjny. Płomień dyfuzyjny oznacza, że ​​paliwo (wosk ze świecy w postaci różnych węglowodorów) i tlen (z powietrza) niezbędne do spalania wejść do strefy reakcji (tutaj knot) osobno.

Mieszanie paliwa i tlenu odbywa się na zasadzie konwekcji i dyfuzji: Paliwo płynne unosi się przez kapilary do knota.

Tutaj odparowuje z powodu wysokiej temperatury płomienia. Gorący gaz unosi się w górę i miesza się z otaczającym powietrzem przez dyfuzję.

Ponadto, chłodniejsze powietrze przedostaje się do dolnej części płomienia na zasadzie konwekcji. Tutaj również miesza się z paliwem gazowym. Reakcja spalania korzystnie rozpoczyna się w strefie płomienia nad knotem.

Małe świeczki z małymi knotami będą się palić 7-9 godziny na 28 zużytych gramów wosku.

Większe świece z większymi knotami zużywają wosk szybciej. Można spodziewać się spalenia większych knotów 5-7 godzin per 28 zużytych gramów wosku.

Temperatura płomienia świecy

Pamiętaj, że dokładne temperatury różnią się znacznie w zależności od wielu różnych czynników, szczególnie rodzaj wosku, z którego wykonana jest świeca, jak również temperatura otoczenia (powietrze) i ilość obecnego tlenu.

→Knot: 400°C (750°F).

→Niebiesko-biała zewnętrzna krawędź płomienia (a także niebieski stożek pod płomieniem, w którym wchodzi tlen): 1400°C (2550°F).

→Żółty centralny obszar najjaśniejszej części płomienia: 1200°C (2190°F).

→Ciemnobrązowa/czerwona wewnętrzna część płomienia: 1000°C (1830°F).

→Czerwono-pomarańczowa wewnętrzna część płomienia: 800°C (1470°F).

→Ciało świecy: 40–50°C (104–122°F).

→Roztopiony wosk na wierzchu świecy: 60°C (140°F).

Może zaskakująco, najjaśniejsza część płomienia nie jest najgorętszą częścią, Najgorętszą częścią płomienia świecy jest kolor niebieski, prawie niewidoczny obszar u podstawy, w którym wnika tlen, oraz niebiesko-białą część na krawędzi, gdzie płomień styka się z otaczającym go powietrzem bogatym w tlen.

Płomień staje się coraz chłodniejszy w miarę przemieszczania się od zewnętrznej krawędzi do knota.

Chłodniejsze obszary są ciemniejsze i mają kolor pomarańczowy, czerwony, lub brązowy. Większość ciepła płomienia jest przekazywana na końcówkę, gdzie stale pali się duża ilość gazu, a konwekcja nieustannie unosi gorące gazy w górę. Jeśli chcesz coś podgrzać świecą, trzymaj go blisko końcówki.

Czy płonące świece powodują zanieczyszczenie?

tak, ale niektórzy zanieczyszczają bardziej niż inni. W świecy, płomień spala mieszankę węglowodorów z powietrza (tlen i azot), więc oprócz pary i dwutlenku węgla, emituje również niewielkie ilości tlenku węgla, dwutlenek azotu, i całkiem sporo “cząstki stałe” (sadza, niespalone cząstki węgla).

W przypadku zanieczyszczenia powietrza, liczy się zazwyczaj Twoja ekspozycja (ile zanieczyszczeń wdychasz, w całości, przez pewien czas).

Jeśli zapalasz świece pojedynczo i tylko od czasu do czasu, jest mało prawdopodobne, aby powodowały wystarczające zanieczyszczenie powietrza w pomieszczeniach, o które można się martwić; inne źródła zanieczyszczenia powietrza, zarówno w domu, jak i poza nim, są prawdopodobnie znacznie ważniejsze. Ale jeśli palisz dużo świec i siedzisz w dymie przez dłuższy czas, powinieneś pomyśleć dwa razy.

Kredyt:

https://www.quora.com/How-do-candle-burn