Feladat: 2592. fizika feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Horváth Péter ,  Kőváry Péter 
Füzet: 1992/március, 136. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Hőáramlás (konvekció), Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1991/október: 2592. fizika feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Vizsgáljunk meg egy gyertyát! Ez egy viaszhenger, a középen hosszában egy fonal, a kanóc van. Amikor ég a gyertya, fölül a viasz a meleg hatására megolvad. Ha eléggé felmelegedett ez a viasztócsa, akkor annyira kiszélesedik, hogy eléri a gyertya oldalát és lecsöpög a meleg olvadék; így a viasz nem forrósodhat föl itt annyira, hogy meggyulladjon. A kanóc viszont ‐ szemmel láthatóan ‐ fölszívja a folyékony viaszt hajszálcsövesség útján a magasabb hőmérsékletű helyre, ahol a láng van.

 
 

Mi is a láng tulajdonképpen? Mi ég a gyertyában? A kanóc? A kanóc önmagában fél perc alatt elégne és alig melegítene. Tehát a viasz az, ami ‐ a kanóc közvetítésével ‐ ég. A láng belül nem világít erősen, mert az egész felületén párolgó kanóc hőt von el, ezért belül a láng hidegebb, mint a külső részénél.
Ha egy frissen eloltott gyertyához égő gyufát közelítünk, azt tapasztaljuk, hogy a gyertya még a kanóc meggyulladása előtt fellobban. Ez azért történik, mert a levegőben viaszgőzök találhatók. Ott ég a láng, ahol elég meleg van, van elég oxigén és viaszgőz.
A földön a láng mindig felfelé mutat, akárhogy fordítjuk is a gyertyát. Ez azért van, mert az égéstermékek hőmérséklete nagyobb, mint a környező levegőé, sűrűségük tehát kisebb, ezért fölfele szállnak. Huzatmentes helyen állandó fölfelé szálló légáramlat keletkezik, s ez viszi föl a gázokat és a meleget, vagyis a lángot. Ahol elfogy a viaszgőz, ott elkezd hűlni a levegő és a fény is kihuny, ezért csúcsos a láng.
Ha nem lenne gravitáció, akkor nem lenne felhajtóerő sem, nem alakulna ki állandó légáramlat, tehát csak a diffúziós áramlatok vinnék el a meleget, az égéstermékeket, és hozhatnának friss oxigént. Tehát valószínűleg kisebb lánggal égne a gyertya. A láng alakja nem csúcsos lenne, hanem hasonlítana a kanócot egyenlő távolságra körülvevő tojásformához.
Kis időre előidézhetünk súlytalanságot úgy, hogy üvegben lezárva elejtjük a gyertyát.
Több tanuló dolgozata alapján