¿Por qué le está sucediendo este cambio a la llama?

¿Sabes cómo la gente dice “sube el calor”?

Pues no. El calor irradia hacia afuera en todas las direcciones.

Sin embargo, los gases calientes se expanden y, al hacerlo, se vuelven menos densos que los gases fríos. Las cosas de baja densidad flotan en fluidos de mayor densidad cuando están dentro de un campo de gravedad. Es por eso que las pelotas de playa flotan en la piscina.

Entonces el calor no sube. Pero los gases calientes flotan en un mar de gases más fríos en presencia de la gravedad.

Y a la izquierda, lo que ves es el efecto de los gases calientes que se elevan hacia arriba y atraen la llama con ellos. A medida que aumentan los gases calientes, crean una corriente de aire con forma de tubo alrededor de la mecha. Esta corriente de aire aspira aire desde abajo y rodea la llama con una columna hueca de gases. Esto mantiene la llama de forma aproximadamente cilíndrica. En la parte superior, la columna se derrumba hacia adentro, llevando la llama a un punto.

Pero en la estación espacial, la situación es diferente. La estación está acelerando a una velocidad constante, una velocidad casi exactamente igual y opuesta a la aceleración debido a la gravedad. Como resultado, todo dentro de la estación experimenta microgravedad: ingravidez.

Los gases calientes son aún menos densos que los gases fríos en la estación espacial, pero ya no flotan. ¿Por qué? Porque la flotación ocurre cuando la gravedad atrae las sustancias más densas con más fuerza que las menos densas. Sin esta fuerza gravitacional diferencial, los gases simplemente “flotan” y no se forma corriente de aire.

tl; dr – las llamas en la tierra son puntiagudas porque los gases calientes flotan en gravedad. Las llamas en el espacio son redondas porque los gases calientes simplemente se quedan allí sin gravedad para que floten.

En la tierra, los gases calientes en la llama se elevan porque son menos densos que el aire circundante. El flujo hacia arriba aspira aire fresco alrededor del fondo. Este es en realidad un ejemplo del efecto Coanda, aunque muchas personas realmente no entienden cómo funciona realmente el efecto Coanda. Pero el punto es que se aspira aire fresco y el oxígeno en ese aire puede mezclarse con los vapores de la cera caliente y arder de manera efectiva, liberando más calor para derretir y vaporizar más cera.

En microgravedad, la diferencia de densidad no impulsa ningún flujo, por lo que las moléculas de oxígeno deben difundirse hacia adentro y los productos de combustión deben difundirse hacia afuera. La cantidad de mezcla de reactivos se reduce mucho, por lo que se libera mucho menos calor. Con menos calor, hay menos cera derretida y cera vaporosa para quemar. Toda la reacción es mucho más lenta. La difusión es principalmente radial, por lo que la llama es principalmente esférica. La mecha en sí es cilíndrica, por lo que distorsiona un poco la esfera. Además, la vela misma bloquea parte del flujo.

Para responder esto, debemos considerar qué es realmente la llama, básicamente un gas inflamable emitido por el combustible caliente. Este gas es claramente mucho menos denso que el aire, por lo que es rápidamente desplazado por el aire más pesado sobre él, lo que hace que se eleve. En microgravedad, la llama no pesa nada; el aire no pesa nada; No hay desplazamiento . La llama se estabiliza lo mejor que puede en una esfera alrededor del material en llamas: la forma que resulta en la menor tensión superficial.

El aire caliente es menos denso que el aire frío; por lo tanto se eleva (como un globo) en un campo gravitacional. El flujo resultante atrae aire fresco y fresco desde abajo, creando una llama de la forma familiar a la izquierda.

Aparentemente todavía hay algo de gravedad para la llama a la derecha, ya que tiene algunas de las mismas características. Sin embargo, tenga en cuenta que es más azul y, por lo tanto, presumiblemente más caliente que la otra llama (el azul es más caliente que el blanco es más caliente que el rojo).

Esto está básicamente relacionado con la gravedad.

En la primera imagen, los gases calientes son más ligeros y menos densos que los gases fríos a su alrededor, se elevan hacia arriba. El oxígeno entra y los productos de combustión (llama) son expulsados.

Pero en el espacio (microgravedad aquí) NO HAY GRAVEDAD, por lo que el oxígeno es forzado y los productos de combustión se alejan a su alrededor, lo que es bastante lento en comparación con aquí en la tierra.

¡¡Espero eso ayude!!

Como hay una fuerza gravitacional sustancial presente en la tierra, surge un concepto de densidad, ya que la densidad del aire caliente es menor que el aire frío, se eleva hacia arriba, dando forma a la llama …

en ambiente de microgravedad, no poseen peso … w = mg.
como g = 0; w = 0 …!
sin densidades relativas!
el aire caliente se propaga en todas las direcciones dándole esta forma …

Creo que leí algo sobre esto en las respuestas de Richard Muller.

La llama es básicamente plasma. El plasma tiene una densidad más baja que el aire, por lo que habrá una fuerza que actúa sobre la llama hacia arriba (imagine el escenario de un globo de helio). Si no me equivoco, esta fuerza es igual al peso del aire cuyo volumen está ocupado por la llama. Entonces, una gravedad menor significa un peso menor, por lo que la fuerza también es menor. La llama no se eleva tan alto.

No estoy muy seguro de esto, así que estoy feliz si alguien puede corregir mi error.

Como se recordará en la escuela, el aire caliente es “más ligero” que el aire frío: la densidad del aire caliente es menor que la del aire frío. Esencialmente, el aire más caliente (o casi cualquier gas o mezcla de gases, usando “aire” por simplicidad aquí) es, cuanta más energía tienen las partículas, más rápido se mueven, más espacio relativo hay por cada partícula Una llama es poco más que aire en el que los productos químicos volátiles reaccionan de forma exotérmica (generadora de calor). En el caso de una vela específicamente, la cera primero se derrite y se evapora debido al calor de la llama cercana, y el “vapor de cera” luego reacciona con el oxígeno a altas temperaturas, en otras palabras, en las quemaduras, generando más calor en el proceso. .

Debido a la gravedad, el aire caliente y menos denso tiende a moverse hacia arriba (y el aire frío y más denso tiende a hundirse, no muy diferente de cómo se hunde el agua si se vierte en aceite). Dado que la llama es esencialmente aire que se calienta, generalmente se puede observar cómo se eleva en la Tierra. Sin embargo, en condiciones de poca o muy baja gravedad (microgravedad), por definición no existe tal fuerza presente (o es bastante marginal). El aire caliente (o llama) aún se expandirá, pero como no hay nada que lo haga “flotar” y nada que haga que el aire frío más denso se hunda en los lados, se expandirá por igual en todas las direcciones y creará la forma más o menos esférica. puede ver en la imagen a la derecha (siempre que no haya otras influencias externas presentes).

Sin embargo, hay otra característica además de la forma que se puede observar que es otro efecto secundario de la gravedad casi inexistente: la llama de la derecha es mucho más tenue y de color púrpura azulado (y también más frío). Esto se debe a que hay menos oxígeno disponible para que el “vapor de cera” reaccione. Bajo una gravedad más fuerte, el aire frío que cae también traería oxígeno nuevo, mientras que el aire caliente de reacción posterior, menos denso en CO2, se transportará y se alejará, asegurando así que la reacción se alimente constantemente de oxígeno nuevo, lo que resulta en más potente reacción. Sin embargo, bajo una gravedad muy baja, el único oxígeno disponible es el que está cerca, ya que la circulación de aire que resulta de la gravedad y las diferentes densidades de aire frío y caliente no se producen. Por lo tanto, la reacción a la derecha tiene que ver con una muy poca afluencia de “aire fresco” que ocurre principalmente debido al movimiento aleatorio de partículas, lo que resulta en una reacción bastante privada de oxígeno que incluso podría terminar usando todo el oxígeno disponible cerca y salir a pesar de allí quedando mucho en la habitación.

Porque se ve afectado por la gravedad como todo lo demás.

Los escapes quieren escapar, pero como hay poca gravedad, pueden hacerlo en todas las direcciones, no solo con el calor a través de la parte superior.

La llama en microgravedad actúa en parte como el agua. Si enciende una atmósfera inflamable en ISS (se ha probado realmente), se quemará en esferas casi perfectas. Intenta tener la menor tensión superficial, que es una esfera.

Descargo de responsabilidad: no soy un experto en esto, de nuevo, nadie es un experto en llamas ya que no lo entendemos (aún), por lo que si alguien más informado aparece, no dude en ignorar esta respuesta.

La llama de una vela se usa con frecuencia para describir los confusos procedimientos fisicoquímicos de ignición. La superficie de la llama en sí misma habla al área donde el vapor de combustible y el oxígeno se mezclan a altas temperaturas y con la llegada del calor.

El calor de la llama licúa la cera en la base de la mecha descubierta. La cera líquida asciende por la actividad delgada hasta la mecha, transportándola a una proximidad más cercana a la llama caliente. Esta cercanía cercana hace que la cera líquida se vaporice.

La llama de la vela tiene forma de lágrima debido a la atmósfera. Los vapores calientes que experimentan la combustión se elevan y entra oxígeno fresco por los lados. De ahí la forma de lágrima

Conozco esa foto de la NASA en Facebook 😀