להבה
להבה היא תערובת של גזים ומוצקים הנמצאים בתהליך של תגובה כימית הפולטת קרינת אור נראית וקרינת תת-אדום. התדר של גלי הקרינה- מה שמשפיע על הצבע הנראה, תלוי בהרכב הכימי של חומרי הבערה ותוצרי ביניים של התהליך. כמו כן צבע הלהבה משתנה לפי הטמפרטורה.
במקרים רבים, למשל בבעירה של חומרים אורגניים מן הצומח, וכן בבעירה לא מושלמת של גז, חלקיקים מוצקים הנקראים פיח מגיעים לליבון ופולטים אור בגווני אדום-כתום. בעירה מושלמת של גז יוצרת אור בצבע כחול בהיר באורך גל אחיד בעקבות מעברי אלקטרונים במולקולות מעוררות בלהבה.
בעצם אלו הם שני סוגי הקרינה של האש- קרינת ליבון חלקיקים הנקראת קרינת גוף שחור ופליטת פוטונים בחומר מעורר. צבע קרינת גוף שחור משתנה לפי הטמפרטורה של החומר ולכן גם צבע הלהבה הוא תלוי טמפרטורה. לשם המחשה ניתן לראות בתמונות של שרפה שבבסיס הלהבות, שבו הטפרטורה היא הגבוהה ביותר, הלהבות בצבעי צהוב בהיר עד לבן, למעלה מזה צהוב עד כתום ובפסגת הלהבות צבען אדום. מעל האזור האדום הטמפרטורה אינה גבוהה דיה לשם בעירה וחלקיקי הפחמן שנותרו יוצאים כעשן שחור. הלהבות אינן "אנרגיה טהורה" או כל דבר מסוג זה: הלהבות הן גזים מלובנים ולוהטים המשתחררים בתהליך הבעירה. בפרט, הלהבות מושפעות, למשל, מכוח המשיכה: בסביבה נטולת כוח משיכה, נראית האש ככדור מושלם[1].
חומן של הלהבות (דהיינו, חומו של הגז המשתחרר כתוצאה מהתהליך), מאפשר את המשך תהליך הבעירה.
השפעת כוח המשיכה
בתנאים רגילים על כדור הארץ הגזים החמים (והצפופים פחות) מהלהבה עולים מעלה ואוויר קר יותר ועשיר יותר בחמצן זורם מלמטה לאזור הלחץ הנמוך שנוצר בבסיס הלהבה. זרימה זו היא שנותנת ללהבה את צורתה המוארכת האופיינית. על פי מחקר של נאס"א צורת הלהבות בחלל, בכבידה נמוכה מאוד, שונה מצורתן בכדור הארץ שכן אין כיוון זרימה מועדף לגזים החמים הנוצרים בבעירה. צורת הלהבה של נר בחלל היא, בהתאם, כדורית בקירוב, (פיזור גזים וחלקיקים באופן שווה לכל הכיוונים) וצבעה נוטה לכחול.
מחקרים של נאס"א מוכיחים כי בלהבות דיפוזיה (להבות בהן החמצן המשמש לבעירה נמצא מחוץ למקום הלהבה- ולא מעורב בחומר הבעירה לפני הבעירה) בחלל, חומר הבעירה מנוצל יותר וכמות החומר שלא עובר בעירה- קטנה. הדבר נובע ממספר הבדלים בצורת התנועה של חומרים כאשר משתנה כוח המשיכה. לגילוי זה יכולה להיות השפעה על המדעים המעשיים ועל התעשייה, במיוחד בהקשר של נצילות דלק.
טמפרטורות אופייניות של להבות
- להבת חמצן-מימן- 2000 מעלות (°C) ומעלה.
- להבת מבער בונזן- 1300-1600 מעלות.
- להבת נר- 1000 מעלות.
- סיגרייה- בלא שאיפה- 400 מעלות בקצה האזור הבוער ו-585 במרכזו. בעת שאיפה- 700 מעלות במרכז.
חום הלהבה על פי צבעה
חום הלהבות ניתן להערכה על פי צבע הלהבה, בלהבות בהן חלקיקי פחמן הם פולטי האור בלהבה[2].
- אדום:
- רק נראה- 525 מעלות.
- עמום- 700 מעלות.
- גוון דובדבן עמום- 800 מעלות.
- גוון דובדבן מלא- 900 מעלות.
- גוון דובדבן ברור- 1000 מעלות.
- כתום:
- עמוק- 1100 מעלות.
- ברור- 1200 מעלות.
- לבן:
- לבנבן- 1300 מעלות.
- צחור- 1400 מעלות.
- מסנוור- 1500 מעלות.
הלהבה הכחולה היא הלהבה המגיעה לטמפרטורה הגבוהה ביותר. את האש הכחולה ניתן לראות במקומות מוכרים לעין, למשל:
- גז בישול.
- להביורים.
קישורים חיצוניים
הערות שוליים
- ^ כתבה באתר נאס"א
- ^ על פי הספר "A Book of Steam for Engineers", The Stirling Company, 1905
22440874להבה