Как устроены свечи

Провести вечер при свете свечей может показаться романтичным. Но только один раз. Жизнь в таких условиях была бы крайне хлопотной, особенно в большом доме. Пришлось бы не только поддерживать яркое пламя фитилей, но и следить, чтобы они не опрокинулись и не стали причиной пожара.

Несмотря на эти недостатки, свечи остаются символом романтики. А при внимательном рассмотрении оказывается, что они также являются примером гениальной технологии. 

Как работают свечи Фото: Моя Планета Свеча — это миниатюрная химическая фабрика, которая преобразует углеводороды  воска в углекислый газ и воду (пар) посредством химической реакции, которую мы называем горением

Откуда берется свет свечи? Все начинается с горения. Под воздействием жара воск плавится и смешивается с кислородом. В результате этой реакции образуются углекислый газ и пар. Но поскольку воск сгорает не полностью, появляется дым — именно он оставляет черные следы на потолке или стенах.

Если посмотреть на пламя, можно заметить две разные зоны. В синей части, где много кислорода, воск сгорает почти полностью. А в яркой желтой части кислорода уже не хватает, поэтому здесь и рождается дым.

Интересно, что свеча не может загореться сама — ей нужна помощь. Первоначальную энергию для горения дает спичка или зажигалка.

Как работает фитиль свечи Фото: KatiePearce16/Shutterstock/FOTODOM Когда вы поджигаете фитиль, тепло быстро распространяется вниз, к телу свечи

Свечи устроены не так просто, как может показаться. Когда вы поджигаете фитиль, тепло быстро распространяется вниз, к телу свечи. Воск плавится при низкой температуре, поэтому мгновенно превращается в горячую жидкость и испаряется. Пары поднимаются вверх вокруг фитиля, словно стремятся по невидимой дымовой трубе. Затем пары воска воспламеняются и горят, поднимая пламя высоко над фитилем.

Тепло от пламени распространяется сразу тремя путями:

Вниз по фитилю, чтобы расплавить следующий кусочек воска. Это похоже на то, как тепло поднимается по металлической ручке кастрюли, когда она стоит на плите.

Вокруг пламени, создавая поток воздуха. Этот поток вытягивает пары воска и одновременно подсасывает свежий кислород, который нужен для горения.

Во все стороны в виде невидимых лучей. Именно так тепло от костра доходит до ваших рук, даже если вы не подходите вплотную.

Свеча продолжает «питаться» воском, пока он полностью не сгорит.

Сколько света можно получить от свечи Фото: mosman.photo/Shutterstock/FOTODOM Чтобы осветить комнату так же ярко, как одна электрическая лампа, вам пришлось бы зажечь целую гирлянду свечей

Обычная свеча дает довольно мало света — примерно как одна старомодная лампочка мощностью в 1 ватт.

Для сравнения: современная энергосберегающая лампочка, которая заменяет обычную лампу накаливания на 40 ватт, дает столько же света, как 30–40 свечей одновременно. Поэтому, чтобы осветить комнату так же ярко, как одна электрическая лампа, вам пришлось бы зажечь целую гирлянду свечей.

Какая часть пламени свечи самая горячая Фото: dboroFootage/Shutterstock/FOTODOM Самые горячие части пламени свечи — это синяя, почти невидимая область у основания. Температура там достигает +1400 °C

Возможно, это удивительно, но самая яркая часть пламени — не самая горячая. Пылающая зона выделяет три четверти энергии в виде света и лишь четверть — в виде тепла. Температура там составляет +1200 °C. 

Самая горячая часть пламени — это синяя, почти невидимая область у основания, а также сине-белый край, где пламя встречается с большим количеством кислорода. Температура там достигает +1400 °C. 

Пламя постепенно остывает по мере движения от внешнего края к фитилю. Более холодные области темнее и окрашены в оранжевый, красный или коричневый цвета. Так, температура красно-оранжевой части составляет +800 °C.

А вот вершина пламени — это наименнее горячая часть.

Горят ли свечи в космосе Фото: NASA Свеча, горящая на Земле (слева) и в условиях микрогравитации (справа)

Ответ: нет, да и возможно.

«Нет», потому что в открытом космосе нет кислорода. «Да», потому что свечи можно зажечь на космическом корабле, где есть искусственная подача воздуха. «Возможно», потому что в условиях микрогравитации свечи горят не так, как на Земле.

В космосе нет «верха» и «низа», поэтому и у пламени свечи их тоже нет. Конвекция не втягивает холодный кислород снизу и не выбрасывает горячие газы сверху, как на Земле. В микрогравитации, при достатке кислорода, пламя свечи становится более сферическим.

Загрязняют ли свечи окружающую среду Фото: morrowlight/Shutterstock/FOTODOM Если зажигать одну свечу ненадолго и в проветриваемом помещении, риск для здоровья минимален Степень загрязнения зависит от типа свечи. При горении свеча выделяет не только безвредный пар и углекислый газ, но и мелкие твердые частицы (сажу), а также небольшие количества вредных веществ. Исследования показывают, что одна ароматическая свеча может выделять в два раза больше мелких частиц, чем воздух на оживленной автобусной остановке. Замеры в помещениях показывают, что всего одна горящая свеча может создавать концентрацию твердых частиц, сравнимую с уровнем загрязнения в крупных промышленных городах. Согласно научным обзорам, свечи наряду с курением и приготовлением пищи на огне являются одним из основных источников мелких частиц в доме.   Кроме того, парафиновые свечи при горении могут выделять токсичные вещества, в том числе те, что способны провоцировать развитие различных заболеваний. Если зажигать одну свечу ненадолго и в проветриваемом помещении, риск для здоровья минимален. Но если свечей много, и их часто зажигают в закрытом помещении, качество воздуха ухудшается.    По материалам explainthatstuff.com.   Как устроен ледокол   Как устроен круизный лайнер   Как устроены органы власти в микрогосударствах Европы