Miksi ' t ei nosta puun tai paperin kaltaisen lämpötilaa?
On joulukuu 31, 2020 by adminKuvittele, että meillä on paperikirja. Jos laitamme tämän pannuun ja nostamme sen lämpötilaa, tämä kirja ei sytyisi tuleen. Jos toisaalta kirja on vuorovaikutuksessa tämän lämmönlähteen kanssa, se syttyy tuleen. Mikä on ero näiden kahden tilanteen välillä?
Kommentit
- Kommentteja ei ole tarkoitettu laajempaan keskusteluun; tämä keskustelu on siirretty chatiin .
Vastaa
Ennen kuin vastaat kysymykseesi, on tärkeää ymmärtää, miten kiinteä materiaali syttyy. Polttoaineille, jotka sisältävät vetyä ja hiiltä, kuten paperia, sytytys on kaasufaasi-ilmiö. Itse kiinteä aine ei syty. Ennen kuin kiinteä materiaali voidaan sytyttää, se on muutettava osittain haihtuvaksi (palavaksi) kaasuksi. Tämä vaatii yleensä lämpöä. Itse syttyvät kiinteän aineen pinnalla olevat palavat kaasut, ei itse kiinteä aine. Kiintoaineen hajoamisprosessia palavan kaasun muodostamiseksi kutsutaan pyrolyysiksi. Pyrolyysin syttyvät kaasumaiset tuotteet on sekoitettava hapen (ilman) kanssa oikeassa suhteessa, jotta ne ovat syttyvällä alueella.
Paperin kuumentamisella syntyvän kaasu / ilmaseoksen syttyminen voi tapahtua kahdella tavalla. Jos jatkat seoksen lämpötilan nostamista, se voi saavuttaa itsesyttymislämpötilan ja syttyä. Tämä olisi kirjan mekanismi lämmitetyllä pannulla. Vaihtoehtoisesti altistaminen sytytyslähteelle, kuten ulkoiselle liekille tai kaarelle, voi myös sytyttää seoksen. Se olisi kirjasi ympäröimä ilmaa ja alttiina liekille. Seoksen lämpötilaa, jossa tämä tapahtuu, kutsutaan pilotoiduksi syttymislämpötilaksi tai flash-syttymislämpötilaksi. Yleisesti ottaen ohjattavan (salaman) syttymislämpötila on pienempi kuin itsesyttymislämpötila.
Palatakseni paperille ja kirjaan @StudyStudy mainitsi Fahrenheit 451. Se (233 C) sattuu olemaan paperin itsesyttymislämpötila, jonka on suosinut saman niminen kirja. Alkuperäinen testi, jota käytettiin lämpötilan määrittämiseen, on peräisin ASTM 1929: stä ”Standard Test Method for Plugement of Plastics”, vaikka testi ei rajoitu muoviin. Ohjattu (salama) syttymislämpötila ASTM-testiä käyttäen on noin 177 C, mikä on pienempi kuin itsesyttymislämpötila.
Tarkastellaan nyt kirjaasi pannulla. Koska astian yläpuolella ei ole liekkiä tai valokaarta, mahdollinen syttyminen olisi itsesyttymistä. Kaiken muun huomioon ottaen, kuten edellä todettiin, itsesytytys vaatii kaasun olevan korkeammissa lämpötiloissa kuin sytytys, johon liittyy ohjauslähde (liekki tai kaari). Lisäksi lämpö tapahtuu kirjan pohjalla. Suuri osa tästä lämmöstä johdetaan pois lämmitetystä pinnasta kirjan massaan lämmönjohtamisen avulla sekä ympäröivään ilmaan konvektiolla. Suurin osa pohjassa mahdollisesti syntyvistä pyrolyysin kaasumaisista tuotteista estetään sekoittumasta ilman kanssa, mikä on välttämätöntä syttymiselle. Pannun yläpuolella oleva ympäröivä ilma laimentaa kaasumaiset tuotteet, jotka poistuvat pohjan pinnasta. Todennäköisesti saat kirjan, jossa on hiiltynyt pohja, mutta ei syttyvää sytytystä.
Jos kirjaa ympäröi ulkoisen liekin altistama ilma, paljon korkeampi liekin lämpötila voi nopeasti aiheuttaa sekä pyrolyysin (lämpöhajoamisen) että syntyneiden höyryjen syttymisen.
Toivottavasti tämä auttaa.
Kommentit
- Kommentteja ei ole laajennettu keskustelu; tämä keskustelu on siirretty chatiin .
- On myös huomattava, että jotkut liekin osat ovat kuumempia kuin pannu , välittämättä edes kaikista muista näkökohdista.
Vastaa
Pannu alkaa huoneenlämmössä, esimerkiksi 20 ° C. Kaasuliekki alkaa noin 2000 ° C: ssa. Paperin syttymislämpötila on noin 200 ° C.
Joten liekki voi sytyttää paperin välittömästi, mutta pannu ei voi tehdä sitä heti, koska sen täytyy lämmetä. Panni voi sytyttää paperin, jos liekki voi lämmittää pannun ja paperin syttymislämpötilaan. Pannusta riippuen on kuitenkin mahdollista, että pannu ei ehkä kuumene paperin syttymislämpötilaan, jos se menettää lämpöä riittävän nopeasti ympäröivälle ilmalle.
Kommentit
- Kommentteja ei käytetä laajempaan keskusteluun; tämä keskustelu on siirretty chatiin .
Vastaa