Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 16 dotazů obsahujících »plamen«
2) Pokus se svíčkou
12. 10. 2009
Dotaz: P.T. Prosím o vysvětlení pokusu, který se běžně dělá v hodinách fyziky
základní školy. Do širší nádoby s vodou se umístí hořící svíčka, a
přiklopí se jinou skleněnou nádobou, pod kterou potom stoupne hladina.
Dětem se tím demonstruje, že hořením se spotřebuje kyslík. Ten ale
nemůže zmizet, pravděpodobně zreaguje na kysličník uhličitý, který má
tentýž objem jako kyslík. Co je tedy příčinou stoupnutí hladiny? Moje
vysvětlení je, že plamen svíčky ohřeje vzduch pod vrchní nádobou, ten se
po zhasnutí svíčky ochladí a smrští. Stoprocentně jist si ale nejsem.
Děkuji předem za odpověď. (Tomáš Brož)
Odpověď: Ano, máte pravdu. Při hoření svíčky se vzduch ohřeje, rozepne a část jej zpod sklenice vybublá pryč. Při následném ochlazení (když svíčka zhasne) se vzduch opět smršťuje na původní objem, ale je jej méně (o tu vybublanou část), takže se do sklenice nasaje o voda z nádoby pod ní.
Dotaz: Co je to kouř? Co je to vidět při nedokonalém spalovaní dřeva na ohništi
(bez plamene) a jak je možné, že "to" zmizí při lepším
spalovaní (s plamenem). Poddotaz: jsou některé běžné plyny viditelné,
nebo se jedná vždy o aerosol (pevná či kapalná látka rozptýlená v
plynu)? (Ludvík Trnka)
Odpověď: Kouř jsou pevné částečky rozptýlené v plynu, takže při nedokonalém spalování
při táboráčku jde o saze, popel a další pevné zbytky unášené vznikajícími
plyny. Při vyšší teplotě a lepším přístupu kyslíku se řada nespálených
zbytků zoxiduje až na plyny a nepřispívá tedy ke vzniku kouře.
Další možností vzniku kouře je reakce dvou plynů, při které vzniká pevná
látka - například setkají-li se (neviditelné) páry chlorovodíku a amoniaku,
reagují za vzniku pevného chloridu amonného, což se projeví jako vznik
bílého kouře. Video této reakce je například na serveru YouTube:
http://www.youtube.com/watch?v=pSarGx8Uank&feature=related
V baňce vzniká reakcí chloridu se silnou kyselinou plynný chlorovodík, ten
je postanní trubičkou odváděn nad kádinku s roztokem amoniaku, z níž se
uvolňuje plynný amoniak. Jakmile se oba plyny u ústí kádinky setkají, vzniká
bílý kouř, tedy mikroskopické částečky pevného chloridu amonného rozptýlené
ve vzduchu.
Některé plyny jsou barevné a můžeme je vidět (při dostatečné koncentraci).
Běžným příkladem je červenohnědý oxid dusičitý, vznikající při některých
reakcích z kyseliny dusičné. Skutečně se může jevit jako "hnědý kouř", ale
narozdíl od pravého kouře neobsahuje žádné pevné částečky, které by se např.
mohly usazovat na filtru. Podobně zbarvený je i brom v plynném skupenství,
chlor je při vyšší koncentraci pozorovatelný jako žlutozelený.
Dotaz: Dobrý den, známý si na dovolené v Itálii koupil sadu svíček. Jsou zajímavé tím,
že mohou hořet různými barvami. Jednu z nich zapálil a hořela zeleným plamenem.
Bylo to hodně zajímavé, ale nedokážu si vysvětlit, v čem je rozdíl od obyčejných
svíček. Jaký materiál mohl být použitý? Předem děkuji za odpověď. S pozdravem
Jan Feilhert. (Jan Feilhert)
Odpověď: Barvu plamene ovlivňuje nejčastěji přítomnost iontů kovů, které dodáním
energie ve formě tepla přecházejí do stavu o vyšší energii. Při návratu zpět
do stavu o nižší energii se přebytečná energie vyzáří ve formě
charakteristicky zbarveného světla. S tímto jevem se obvykle setkáváme při
ohňostrojích, využívá se též v chemii jako tzv. plamenové zkoušky k důkazu
přítomnosti některých kationtů kovů.
Prakticky jde zřejmě o to, že knot svíčky na nasycen nejčastěji chloridy
(ale v rachejtlích například i dusičnany) příslušných kovů - k červenému
zbarvení se využívají sloučeniny lithia, vápníku či stroncia, k žlutému
zbarvení chlorid sodný, k zelenému zbarvení chlorid měďnatý či dusičnan
barnatý, následně i jejich kombinace. Přítomnost strontnatých a barnatých
sloučenin může naznačit (pokud nemáte k dispozici přímo informace o složení)
varování před jedovatostí výrobku, rozpustné sloučeniny strontnaté a barnaté
jsou totiž silně toxické a zbytky po Sivestrovských ohňostrojích dokonce
měřitelně kontaminují sníh, který následně může způsobit lehké otravy
například u psů.
Dotaz: Zdravím Vás! Kdybych v beztížném stavu, např. na stanici ISS, zapálil svíčku,
jaký tvar by měl její plamen? Kulový? A hořel by vůbec? Já si totiž myslím, že
po zapálení knotu by v příštím okamžiku došlo ke spotřebování kyslíku v
nejbližším okolí, navíc by mělo dojít i k rozpínání horkých zplodin rovnoměrně
do všech stran a plamen by měl zhasnout kvůli nedostatku kyslíku. (P.Fatr)
Odpověď: Pokusy tohoto druhu se provádějí jednak na palubách amerických raketoplánů a jednak ve speciálním zařízení v Glennově výzkumném centru v Ohio (zde používají cosi jako "utržený" výtah). Prováděli i pokusy s hořící svíčkou a pokus vyfotili:
vlevo při běžné gravitaci, vpravo ve stavu beztíže
Tvar plamene je tedy skutečně kulový a svíčka alespoň nějakou dobu hořet bude. Zda takto vydrží hořet dlouhodobě a jak dochází k míchání plynů v okolí plamene se mi nepodařilo zjistit.
