เทียนที่ลุกเป็นไฟจะเปลี่ยนรูปพลังงานแบบใด?

คุณเคยสงสัยหรือไม่ว่าวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังการจุดเทียนไขคืออะไร, หรือจินตนาการว่าเกิดอะไรขึ้นเมื่อคุณจุดเทียน, มันคือพลังงานธรรมดาๆ ที่เปลี่ยนมาเพื่อให้แสงสว่างแก่คุณ.

ในบทความนี้, เราจะอธิบายกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการจุดเทียน, สสารเปลี่ยนแปลงไปจากรูปแบบอื่นอย่างไร.

กฎการอนุรักษ์พลังงาน – จุดเทียน

กฎข้อนี้ระบุว่าสสารสามารถเปลี่ยนจากพลังงานรูปแบบหนึ่งเป็นอีกรูปแบบหนึ่งได้, มันสามารถย้อนกลับได้.

ใน จุดเทียน เมื่อคุณจุดเทียน, เป็นพลังงานรูปแบบหนึ่งที่เป็นเคมี เมื่อถูกเผาไหม้จะเปลี่ยนเป็นพลังงานความร้อนและแสง(เปล่งปลั่ง).

เป็นปฏิกิริยาเคมีระหว่างไฮโดรคาร์บอนในเทียนไขกับอากาศ(ออกซิเจน) เพื่อปลดปล่อยพลังงาน (ความร้อน & การเรืองแสงทางชีวภาพคือการเปล่งแสงผ่านการใช้พลังงานที่ปล่อยออกมาจากปฏิกิริยาเคมี)

แสงที่เทียนเปล่งออกมาทั้งหมดมาจากปฏิกิริยาเคมีที่เรียกว่าการเผาไหม้, ซึ่งขี้ผึ้ง (ผลิตจากสารเคมีที่เป็นคาร์บอน, มักจะมาจากปิโตรเลียม) ทำปฏิกิริยากับอากาศ(ออกซิเจน) เกิดเป็นก๊าซไม่มีสีเรียกว่าคาร์บอนไดออกไซด์.

น้ำยังก่อตัวเป็นไอ. เนื่องจากแว็กซ์ไม่เคยเผาไหม้สะอาดหมดจด, มีควันออกมาบ้าง.

ควันเป็นละออง (อนุภาคเล็ก ๆ ของของแข็ง, คาร์บอนที่ยังไม่เผาไหม้จากขี้ผึ้งผสมกับไอ) และมักทิ้งคราบคาร์บอนสีดำไว้บนผนังหรือเพดานเหนือบริเวณที่เทียนไหม้.

ไอน้ำก่อตัวในส่วนสีน้ำเงินของเปลวเทียน, ที่ขี้ผึ้งเผาไหม้อย่างหมดจดและมีออกซิเจนมากมาย; ควันก่อตัวขึ้นในที่สว่าง, ส่วนสีเหลืองของเปลวไฟ, ที่ซึ่งออกซิเจนไม่เพียงพอสำหรับการเผาไหม้ที่สมบูรณ์.

เทียนไม่ไหม้เอง. ต้องใช้พลังงานในการเริ่มปฏิกิริยาการเผาไหม้ทางเคมีที่ทำให้ขี้ผึ้งไหม้. พลังงานตั้งต้นที่จำเป็นในการเริ่มปฏิกิริยาเคมีเรียกว่าพลังงานกระตุ้น. สามารถรับได้ด้วยไม้ขีดไฟ.

อัตราการเผาไหม้ของเทียนที่เผาไหม้

เปลวเทียนถือเป็นเปลวไฟลามินาร์. เปลวไฟกระจาย หมายความว่า เชื้อเพลิง (เทียนขี้ผึ้งในรูปของสารไฮโดรคาร์บอนต่างๆ) และออกซิเจน (จากอากาศ) ที่จำเป็นสำหรับการเผาไหม้เข้าสู่เขตปฏิกิริยา (ที่นี่ไส้ตะเกียง) แยกกัน.

การผสมเชื้อเพลิงและออกซิเจนเกิดจากการพาความร้อนและการแพร่กระจาย: เชื้อเพลิงเหลวไหลผ่านเส้นเลือดฝอยไปสู่ไส้ตะเกียง.

ที่นี่มันระเหยเนื่องจากอุณหภูมิสูงของเปลวไฟ. ก๊าซร้อนจะลอยสูงขึ้นและผสมกับอากาศโดยรอบโดยการแพร่.

นอกจากนี้, อากาศเย็นเข้าสู่ส่วนล่างของเปลวไฟโดยการพาความร้อน. ที่นี่ยังผสมกับเชื้อเพลิงก๊าซ. ปฏิกิริยาการเผาไหม้ควรเริ่มต้นในบริเวณเปลวไฟเหนือไส้ตะเกียง.

เทียนเล่มเล็กๆ ที่มีไส้เทียนเล็กๆ จะแผดเผาเพื่อ 7-9 ชั่วโมงบน 28 กรัมของขี้ผึ้งที่ใช้.

เทียนขนาดใหญ่ที่มีไส้เทียนขนาดใหญ่ใช้แว็กซ์ได้เร็วขึ้น. คาดว่าไส้ตะเกียงที่มีขนาดใหญ่กว่าจะเผาไหม้ได้ 5-7 ชั่วโมงต่อ 28 กรัมของขี้ผึ้งที่ใช้.

อุณหภูมิของเปลวไฟเทียน

โปรดทราบว่าอุณหภูมิที่แน่นอนจะแตกต่างกันอย่างมากขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ, โดยเฉพาะประเภทของขี้ผึ้งที่เทียนทำขึ้น, เช่นเดียวกับอุณหภูมิแวดล้อม (อากาศ) และปริมาณออกซิเจนที่มีอยู่.

→วิค: 400°C (750°F).

→ขอบเปลวไฟด้านนอกสีน้ำเงิน/ขาว (และกรวยสีน้ำเงินใต้เปลวไฟที่ออกซิเจนเข้าไป): 1400°C (2550°F).

→ภาคกลางสีเหลืองของส่วนที่สว่างที่สุดของเปลวไฟ: 1200°C (2190°F).

→เปลวไฟด้านในสีน้ำตาลเข้ม/แดง: 1000°C (1830°F).

→เปลวไฟด้านในสีแดง/ส้ม: 800°C (1470°F).

→ร่างของเทียน: 40–50°C (104–122°F).

→ขี้ผึ้งละลายบนเทียน: 60°C (140°F).

บางทีก็แปลกใจ, ส่วนที่สว่างที่สุดของเปลวไฟไม่ใช่ส่วนที่ร้อนแรงที่สุด, ส่วนที่ร้อนที่สุดของเปลวเทียนคือสีน้ำเงิน, บริเวณฐานที่ออกซิเจนเข้าไปเกือบมองไม่เห็น, และส่วนที่เป็นสีน้ำเงิน/ขาวตรงขอบที่เปลวไฟมาบรรจบกับอากาศที่อุดมด้วยออกซิเจนโดยรอบ.

เปลวไฟจะเย็นลงเรื่อยๆ เมื่อมันเคลื่อนจากขอบด้านนอกไปยังไส้ตะเกียง.

บริเวณที่เย็นกว่าจะมีสีเข้มกว่าและเป็นสีส้ม, แต่เป็นมะเร็งเต้านมชนิดหายาก, หรือสีน้ำตาล. ความร้อนของเปลวไฟส่วนใหญ่จะถูกถ่ายเทไปยังส่วนปลาย, โดยที่ก๊าซปริมาณมากเผาไหม้อย่างต่อเนื่องและการพาความร้อนจะยกก๊าซร้อนขึ้นข้างบนอย่างต่อเนื่อง. หากคุณต้องการจุดไฟด้วยเทียน, ถือไว้ใกล้ปลาย.

การจุดเทียนทำให้เกิดมลพิษ

ใช่, แต่บางตัวก่อมลพิษมากกว่าตัวอื่นๆ. ในเชิงเทียน, เปลวไฟเผาไหม้ส่วนผสมของไฮโดรคาร์บอนในอากาศ (ออกซิเจนและไนโตรเจน), ดังนั้นนอกจากไอน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์, มันยังปล่อยคาร์บอนมอนอกไซด์จำนวนเล็กน้อย, ไนโตรเจนไดออกไซด์, และอีกไม่น้อย “ฝุ่นละออง” (เขม่า, อนุภาคคาร์บอนที่ไม่เผาไหม้).

ในกรณีมลพิษทางอากาศ, สิ่งที่สำคัญมักจะเป็นการเปิดเผยของคุณ (คุณหายใจเข้ากี่มลพิษ, เบ็ดเสร็จ, ในช่วงเวลาหนึ่ง).

ถ้าท่านจุดเทียนเพียงลำพังและเป็นครั้งคราว, ไม่น่าจะทำให้เกิดมลพิษทางอากาศภายในอาคารมากพอที่จะต้องกังวล; แหล่งที่มาของมลพิษทางอากาศอื่น ๆ, ทั้งในและนอกบ้านของคุณ, ย่อมมีนัยสำคัญกว่ามาก. แต่ถ้าจุดเทียนเยอะๆ แล้วนั่งอยู่ในควันไฟนานๆ, คุณควรคิดสองครั้ง.

เครดิต:

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