Dlaczego drewno się nie topi

Jesse, uwielbiam to pytanie. Wydaje się, że każdy wie, że rzeczy są stałe w pewnych temperaturach. Jeśli je podgrzejesz, staną się cieczą. Dalsze podgrzewanie spowoduje, że substancja zamieni się w gaz. Ten elementarny truizm nauki jest dla każdego ucznia szkoły podstawowej powodem do sławy na targach nauki. W pewnym momencie, jednak każda osoba dorastająca patrzy na płonący ogień i mówi „Hej, co się dzieje?”

Melvin w tanich siedzeniach krzyczy, „Najprostszą odpowiedzią jest to, że temperatura spalania drewna jest niższa niż jego temperatura topnienia, duh!”. Podczas gdy niepoprawny politycznie stereotypowy dżokej odpowiada, „Lol, whut?”

Problem z topniejącym drewnem obraca się wokół tego czym jest spalanie i w jakiej temperaturze następuje spalanie drewna. Spalanie, znane również jako palenie, jest po prostu reakcją chemiczną, która ma miejsce, gdy materiał palny (w tym przypadku drewno) w obecności utleniacza (zazwyczaj powietrze wokół ognia) zmienia swój skład chemiczny i rozkłada materiał na inne substancje chemiczne. Proces ten jest egzotermiczny. Jako takie, światło i ciepło mogą być uwalniane.

Drewno składa się głównie z takich rzeczy jak celuloza, lignina i woda. Podczas spalania drewna, jest ono rozkładane na produkty takie jak węgiel drzewny, woda, metanol i dwutlenek węgla. W przeciwieństwie do wody zamieniającej się z powrotem w lód, jeśli schłodzisz produkty spalania drewna, to oczywiście nie zmienią one swojego pierwotnego składu. Tak więc, wszystkie z popiołu pozostawionego w kominku po tym romantycznym wieczorze z kimś szczególnym.

Wszystkie materiały, które spalają się będą miały naturalną temperaturę, w której proces zacznie się odbywać. Im wyższa temperatura, tym szybszy staje się proces (zazwyczaj). Jeśli ta temperatura jest niższa niż temperatura, w której materiał będzie się topił, ten materiał nigdy (naturalnie) się nie stopi, ponieważ po prostu zamienia się w inne związki chemiczne.

Jeśli chodzi o drewno, rozpocznie ono proces znany jako piroliza w temperaturze około 500-600 stopni Fahrenheita. Piroliza jest również reakcją egzotermiczną, która ma tendencję do samopodtrzymywania się. W tych temperaturach drewno zacznie wydzielać do 100 substancji chemicznych, w tym metan i metanol (te same rzeczy, które są dodatkami do benzyny), które zaczną się palić. Gdy te chemikalia zaczną się palić, podniosą temperaturę i pozostały po nich węgiel (spalone czarne kawałki obecne po zgaszeniu ognia) zacznie się dalej rozkładać, rzeczy takie jak wapń, potas i magnez.

W tym momencie Melvin może znowu wyskoczyć i powiedzieć, „metanol w temperaturze pokojowej jest płynny, a inne chemikalia jak magnez i wapń mogą być płynne, więc drewno może się topić!”. Mówię, bądź cicho. Kiedy te rzeczy są obecne, substancja nie jest już drewnem, jako taka, nie jest naprawdę roztopionym drewnem.

Jeśli podobał Ci się ten artykuł, możesz również cieszyć się naszym nowym popularnym podcastem, The BrainFood Show (iTunes, Spotify, Google Play Music, Feed), jak również:

• Alcohol Doesn’t Really „Cook Out” of Food in Most Cases
• Why You Generally Shouldn’t Put Metals in the Microwave
• Fire Hydrant Colors Actually Mean Something
• Nero Didn’t Fiddle While Rome Burned
• How a Smoke Alarm Works

Fakty bonusowe:

• Uzyskanie całkowitego spalania drewna jest prawie niemożliwe. Proszę się nie martwić. To właśnie to niepełne spalanie pozwala nam mieć ogień. To produkty uboczne niepełnego spalania, które faktycznie spalają się i pozwalają pirolizie kontynuować dając nam fantastyczne źródło energii do gotowania naszych hot dogów. Gdybyś miał uzyskać absolutną całkowitego spalania drewna, jedynymi produktami ubocznymi byłyby dwutlenek węgla i woda.
• Drewno będzie spalać się w temperaturach niższych niż punkt, w którym piroliza pozwoli mu dać nam stale widoczny płomień. Drewno będzie się powoli zwęglać w temperaturze 248-304 stopni Fahrenheita. Rozkładające się drewno z niską zawartością wody również zapali się w temperaturze 304 stopni, podczas gdy różne rodzaje drewna zazwyczaj zapalają się w temperaturze 374-500 stopni, w zależności od składu chemicznego drewna.
• Na wypadek gdybyś zastanawiał się, co może sprawić, że drewno zacznie płonąć, oto kilka powszechnych rzeczy używanych do wzniecania pożarów i ich średnia temperatura, jaką daje ich ciepło, w Fahrenheitach.
  • Wentylowane papierosy- 752-1,436
  • Niewentylowane papierosy- 550
  • Matches- 1,112-2,552
  • Płomienie świec- 1,112-2,552
  • Iskra elektryczna- 2,400
  • Łuk elektryczny- Do 6782
  • Piorun- 54,000
• Większość drewna jest wykonana z około 50% węgla, 44% tlenu, 6% wodoru. Miększe drewno będzie miało tendencję do posiadania więcej węgla i mniej tlenu niż twardsze drewno. Do 85% masy drewna i 60% jego potencjału grzewczego jest zawarte w gazach, które powstają podczas spalania drewna w wyniku pirolizy.
• Według Narodowej Agencji Ochrony Przeciwpożarowej, w 2011 roku w Stanach Zjednoczonych było 370 000 pożarów domów. Przyczyniły się one do 13 910 obrażeń i 2 520 zgonów. Bezpośredni koszt ich zniszczeń oszacowano na 6,9 miliarda dolarów. Gotowanie jest główną przyczyną pożarów domów – 42% z nich ma swój początek w kuchni. Podczas gdy 7% pożarów domów rozpoczęło się w sypialni, 25% zgonów było wynikiem tych pożarów. 24% zgonów było spowodowanych przez pożary, które zaczęły się w salonie, pokoju rodzinnym lub jadalni, razem wziętych, podczas gdy stanowiły one tylko 4% pożarów.
• 60% ofiar śmiertelnych pożarów w domu miało miejsce w domach bez działających czujników dymu. Zdobądź je, ludzie! Wiele wydziałów straży pożarnej ma programy, które rozdają darmowe czujniki dymu przez cały rok. Zadzwoń do nich i zapytaj. Jeśli tak, to zazwyczaj zainstalują je również dla Ciebie! Tam, teraz nie masz wymówki, aby nie dostać jeden.

Expand for References

.