Dlaczego nie ' nie podnosi temperatury czegoś takiego jak drewno lub papier, aby je podpalić?
On 31 grudnia, 2020 by adminWyobraź sobie, że mamy papierową książkę. Gdybyśmy włożyli to do rondla i zwiększyli jego temperaturę, książka nie zapaliłaby się. Z drugiej strony, jeśli książka oddziałuje bezpośrednio z tym źródłem ciepła, zapala się. Jaka jest różnica między tymi dwoma sytuacjami?
Komentarze
- Komentarze nie są przeznaczone do rozszerzonej dyskusji; ta rozmowa została przeniesiona do czatu .
Odpowiedź
Przed udzieleniem odpowiedzi na pytanie ważne jest, aby zrozumieć, w jaki sposób zachodzi zapłon materiału stałego. W przypadku paliw zawierających wodór i papier węglowy, zapłon jest zjawiskiem fazy gazowej. To nie ciało stałe samo się zapala. Zanim materiał stały zostanie zapalony, musi zostać częściowo przekształcony w lotny (palny) gaz. Zwykle wymaga to ciepła. To palne gazy na powierzchni ciała stałego faktycznie zapalają się, a nie samo ciało stałe. Proces rozkładu ciała stałego w celu wytworzenia palnego gazu nazywa się pirolizą. Palne produkty gazowe pirolizy należy zmieszać z tlenem (powietrzem) w odpowiednim stosunku, aby znaleźć się w tak zwanym zakresie palności.
Zapłon mieszanki gazowo-powietrznej powstałej podczas podgrzewania papieru może nastąpić na dwa sposoby. Jeśli będziesz dalej zwiększać temperaturę mieszanki, może ona osiągnąć tzw. Temperaturę samozapłonu i zapalić się. To byłby mechanizm dla książki na rozgrzanej patelni. Alternatywnie, wystawienie go na działanie źródła zapłonu pilotowego, takiego jak zewnętrzny płomień lub łuk, może również spowodować zapłon mieszanki. To byłaby twoja książka otoczona powietrzem i wystawiona na działanie ognia. Temperatura mieszaniny, w której to następuje, nazywana jest temperaturą zapłonu pilotowanego lub temperaturą zapłonu błyskawicznego. Ogólnie rzecz biorąc, temperatura zapłonu pilotowanego (błyskawicznego) jest niższa niż temperatura samozapłonu.
Wracając do papieru i książki, @StudyStudy wspomniał o stopniach Fahrenheita 451. To (233 C) temperatura samozapłonu papieru, spopularyzowana przez książkę o tej samej nazwie. Pierwotny test użyty do określenia tej temperatury pochodzi z normy ASTM 1929 „Standardowa metoda badania określania temperatury zapłonu tworzyw sztucznych”, chociaż test nie jest ograniczony do tworzyw sztucznych. Temperatura zapłonu pilotowanego (błyskawicznego) w teście ASTM wynosi około 177 C, czyli mniej niż temperatura samozapłonu.
Rozważmy teraz twoją książkę na patelni. Ponieważ nad patelnią nie ma płomienia ani łuku, każdy zapłon, który miałby miejsce, byłby samozapłonem. Biorąc pod uwagę wszystkie inne kwestie, jak wspomniano powyżej, samozapłon wymaga, aby gaz miał wyższą temperaturę niż zapłon z udziałem źródła pilota (płomień lub łuk). Co więcej, nagrzewanie następuje na dolnej powierzchni książki. Duża część tego ciepła jest odprowadzana z nagrzanej powierzchni do masy książki poprzez przewodzenie ciepła, a także do otaczającego powietrza przez konwekcję. Większość gazowych produktów pirolizy, które mogą powstawać na dnie, jest zabezpieczonych przed zmieszaniem się z powietrzem, które jest niezbędne do zapłonu. Otaczające powietrze nad patelnią rozcieńcza produkty gazowe, które uciekają z dolnej powierzchni. Prawdopodobnie otrzymasz książkę ze zwęglonym dnem, ale bez płonącego zapłonu.
Jeśli książka jest otoczona powietrzem poddanym działaniu zewnętrznego płomienia, znacznie wyższa temperatura płomienia może szybko spowodować zarówno pirolizę (rozkład termiczny), jak i zapłon powstałych oparów.
Mam nadzieję, że to pomaga.
Komentarze
- Komentarze nie służą do rozszerzonej dyskusji; ta rozmowa została przeniesiona do czatu .
- Należy również zauważyć, że niektóre części płomienia będą gorętsze niż patelnia , nawet ignorując wszystkie inne kwestie.
Odpowiedź
Patelnia zaczyna się w temperaturze pokojowej, powiedzmy 20 ° DO. Płomień gazowy zaczyna się około 2000 ° C. Temperatura zapłonu papieru wynosi około 200 ° C.
Więc płomień może natychmiast zapalić papier, ale patelnia nie może tego zrobić natychmiast, ponieważ musi się nagrzać. Patelnia może zapalić papier, jeśli płomień może rozgrzać patelnię i papier do temperatury zapłonu. Jednak w zależności od patelni możliwe jest, że patelnia może nie nagrzać się do temperatury zapłonu papieru, jeśli wystarczająco szybko odda ciepło do otaczającego powietrza.
Komentarze
- Komentarze nie służą do rozszerzonej dyskusji; ta rozmowa została przeniesiona do czatu .
Dodaj komentarz