Действие, когда мы дуем на пламя спички, является одним из наиболее распространенных и при этом завораживающих. Но почему мы это делаем? Почему наше первое желание — задуть пламя, которое только что создали? В этой статье мы рассмотрим несколько причин, почему мы так поступаем и попытаемся найти объяснение этому явлению.
Первая причина заключается в нашей природе — мы любим контролировать все вокруг себя. Игра с пламенем спички дает нам ощущение контроля над огнем. Мы можем его запустить, но мы также можем его и потушить. Это дает нам ощущение власти и уверенности в своих силах.
Кроме того, дуть на пламя спички является наслаждением для наших чувств. Это зрелище, которое мы можем наблюдать и наслаждаться его прекрасными формами и цветами. В случае, если спичка погасла, мы можем зажечь еще одну и по-новому насладиться этим зрелищем.
Еще одна причина может заключаться в нашем подсознании. Возможно, мы дуем на пламя спички просто потому, что по инстинкту пытаемся уберечь себя. Мы знаем, что пламя может быть опасным и может причинить нам вред, поэтому мы дуем на него, чтобы лишить его силы. Это выражение нашего желания контролировать не только огонь, но и свою жизнь.
Влияние ветра на спичку
При сильном ветре пламя спички может становиться неустойчивым и дрожать. Это происходит из-за нарушения баланса конвективных потоков горящих газов и холодного воздуха, вызванного движущимся воздухом.
Ветер также может увеличивать скорость испарения горючих веществ спички, что может способствовать его быстрому выгоранию. Кроме того, дуновение ветра создает условия для более интенсивного продувания пламени спички, что ускоряет процесс сгорания горючего вещества.
Поэтому, когда мы дуем на пламя спички, ветер может усиливать процесс горения и способствовать его усилению. Однако следует помнить о том, что слишком сильный ветер может вызвать погасание пламени и лишить нас возможности воспользоваться спичкой.
Тепловое сжатие воздуха
Когда мы дуем на пламя спички, мы создаем небольшое движение воздуха. Это движение вызывает теплоту, которая отдается пламени спички. Теплота сжимает воздух, что приводит к его повышенной плотности и давлению вокруг пламени.
Сжатие воздуха происходит из-за тепловой конвекции. Когда мы дуем на пламя, теплый воздух поднимается вверх, а холодный воздух замещает его. Это движение называется конвективным потоком. При нагреве воздуха, его молекулы начинают двигаться быстрее и сталкиваться друг с другом, создавая большую плотность воздуха.
Тепловое сжатие воздуха может быть наблюдаемо, например, при дувании на волосы спички. При этом из пламени спички вырывается горячий воздушный поток, вызванный сжатием воздуха, который может быть физически ощутим для руки или лица.
Таким образом, тепловое сжатие воздуха обуславливает повышенную плотность и давление воздуха вокруг пламени спички, что сопровождается наблюдаемым потоком горячего воздуха, когда мы на него дуем.
Оксидация деревянной части спички
Деревянная часть спички содержит специальное вещество, называемое фосфором, которое играет ключевую роль в самовозгорании спички. При с трением о зажигательную поверхность спички, фосфор начинает окисляться, реагируя с кислородом из воздуха. Эта реакция высвобождает энергию, которая и приводит к возгоранию.
Оксидация деревянной части спички происходит на молекулярном уровне, когда фосфорные молекулы соединяются с кислородом, образуя оксиды фосфора. Это приводит к увеличению температуры и возникающему пламени.
Важно отметить, что оксидация происходит только при наличии кислорода. Если спичку прижать пальцами, пламя гаснет, потому что доступ кислорода блокируется и процесс оксидации прекращается.
Таким образом, оксидация деревянной части спички является основной причиной горения при дутье на пламя спички, и без участия кислорода пламя не может существовать.
Эффект конвекции
Когда мы дуем на огонь, поток воздуха создает перемещение тепла. Вначале поток холодного воздуха из окружающей среды направляется к спичке, смещая прежний слой горячего воздуха вверх. Горячий воздух, поднимаясь вверх, охлаждается, а затем образует завихрения.
Главную роль в эффекте конвекции играет теплообмен между горячим пламенем и холодным воздухом. Высокая температура пламени приводит к выпуску продуктов горения, таких как газы и пары. Они вступают в реакцию с воздухом, что вызывает поддержание пламени.
Эффект конвекции является ключевым в применении факелов, свечей и других источников огня. Он позволяет поддерживать горение за счет непрерывного поступления оптимального количества кислорода и тепла.
Повышенное давление воздуха от сжатия мочалки
Мочалка спички состоит из материала, который специально обработан для быстрого горения. Внешний слой мочалки содержит специальные химические соединения, которые легко воспламеняются при контакте с искрой. При скольжении по поверхности спички сухим веществом (например, с помощью ногтей), возникает трение, в результате которого мочалка начинает нагреваться. Это приводит к тому, что химические соединения в мочалке начинают термическое разложение, в результате чего образуется горючий газ.
Когда мы наклоняемся и приносим спичку к рту, мочалка сжимается пальцами. При этом повышается давление внутри мочалки, так как объем горючего газа остается примерно неизменным, а пространство для его размещения сокращается. В результате, возникает повышенное давление воздуха, которое приводит к более активному пламени спички.
Повышенное давление воздуха от сжатия мочалки способствует быстрому реагированию химических соединений в газообразном состоянии на искру. Это позволяет спичке быстро загореться и создать пламя, которое можно использовать для различных целей, таких как зажигание свечи или костра.
Фрикционное накаливание головки спички
Основным источником тепла, необходимого для накаливания головки спички, является трение. При трении, молекулы фосфора, находящиеся в головке спички, передают свою кинетическую энергию молекулам спички, вызывая их движение и нагрев. Нагревание происходит из-за сопротивления между молекулами фосфора и спички.
Кроме того, фрикционное накаливание головки спички связано с окислением фосфора. Когда спичку трете о головку, молекулы фосфора вступают в реакцию с воздухом, что приводит к образованию оксида фосфора. Данная реакция потребляет энергию, что способствует повышению температуры головки спички.
В итоге, фрикционное накаливание головки спички приводит к разряду энергии, позволяющему инициировать горение. При соприкосновении головки спички с горелкой спичка воспламеняется, и ее горящая головка дает пламя и тепло.
Преимущества | Недостатки |
---|---|
Простота использования | Ограниченное количество спичек в коробке |
Малые размеры | Возможность проливания фосфора |
Длительное время горения | Воспламенение только при соприкосновении с огнем |
Эффект термоэлектричества
В основном, спички состоят из трех основных частей: головки, где находится горючий состав, деревянной палочки и хвостовика. Чтобы зажечь спичку, необходимо создать тепловую энергию, которая будет передаваться от горящей головки по палочке вниз.
Деревянная палочка, которую мы держим, является диэлектриком, то есть не проводником электричества. Однако, при нагреве она может обрести некоторые свойства проводника. Это объясняется эффектом термоэлектричества.
Эффект термоэлектричества заключается в том, что при нагреве неравномерно проводящего материала, например, дерева, в нем возникает разность потенциалов. То есть, одни части палочки становятся положительно заряженными, а другие — отрицательно заряженными.
Когда мы дуем на пламя спички, воздушные потоки вызывают тепловую конвекцию, то есть перенос тепла от горящей головки к палочке. При этом, части палочки, находящиеся в зоне прямого контакта с горящей головкой, нагреваются быстрее, чем остальная часть палочки.
Нагретые части палочки, из-за эффекта термоэлектричества, приобретают положительный заряд, в то время как остывающие секции остаются отрицательно заряженными. Таким образом, на палочке возникает разность потенциалов, причем наиболее значительная разность создается на границе между горящей головкой и деревянной частью палочки.
При наличии разности потенциалов, возникает электрическое поле, которое усиливается воздушными потоками при дуновении на спичку. Это поле стимулирует горение горючей смеси на спичке и обеспечивает искру, необходимую для зажигания.
Таким образом, эффект термоэлектричества играет важную роль в процессе зажигания спичек и объясняет, почему мы дуем на пламя спички.