Υπάρχει φυσική σε ένα κερί;
1. Καύση: Η πιο προφανής ιδέα φυσικής είναι καύση , η χημική αντίδραση που παράγει φως και θερμότητα. Το κερί του κεριού είναι υδρογονανθράκων (μια ένωση κατασκευασμένη από υδρογόνο και άνθρακα). Όταν το φυτίλι φωτίζεται, η φλόγα παρέχει αρκετή ενέργεια για να σπάσει τους χημικούς δεσμούς στο κερί. Αυτό απελευθερώνει τη θερμότητα και το κερί εξατμίζεται, μετατρέποντας σε εύφλεκτο αέριο. Αυτό το αέριο αντιδρά στη συνέχεια με οξυγόνο στον αέρα, απελευθερώνοντας ακόμα περισσότερη θερμότητα και φως.
2. Μεταφορά θερμότητας: Η θερμότητα που παράγεται από τη φλόγα ταξιδεύει μέσω του κεριού μέσω αγωγιμότητας (Μεταφορά θερμότητας μέσω άμεσης επαφής), μεταφορά (μεταφορά θερμότητας μέσω της κίνησης των υγρών) και ακτινοβολία (Μεταφορά θερμότητας μέσω ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων). Η θερμότητα από τη φλόγα λιώνει το κερί, επιτρέποντάς της να καταρτιστεί το φυτίλι.
3. Άνωση: Ο ζεστός αέρας πάνω από τη φλόγα είναι λιγότερο πυκνή από τον περιβάλλοντα αέρα, δημιουργώντας μια πλευρική Δύναμη που κάνει την αύξηση του ζεστού αέρα. Αυτό δημιουργεί την ανοδική κίνηση της φλόγας και προκαλεί την αύξηση του καπνού.
4. Τριχοειδής δράση: Το φυτίλι ενός κεριού είναι κατασκευασμένο από υλικό με μικρούς πόρους. Αυτό επιτρέπει στο λιωμένο κερί να ταξιδεύει μέχρι το φυτίλι με τριχοειδή δράση . Η έλξη μεταξύ των μορίων κεριού και των ινών του φυτού ξεπερνά τη βαρύτητα, επιτρέποντας στο κερί να ανεβαίνει και να τροφοδοτεί τη φλόγα.
5. Θερμοδυναμική: Το κερί απεικονίζει τον πρώτο νόμο της θερμοδυναμικής , η οποία δηλώνει ότι η ενέργεια δεν μπορεί να δημιουργηθεί ή να καταστραφεί, μετασχηματίστηκε μόνο. Η χημική ενέργεια που είναι αποθηκευμένη στο κερί μετατρέπεται σε θερμότητα και φωτεινή ενέργεια.
6. Φως και οπτικά: Η φλόγα εκπέμπει φως, το οποίο μπορεί να μελετηθεί χρησιμοποιώντας αρχές οπτικής . Ο τρόπος με τον οποίο το φως αντανακλά την επιφάνεια του κεριού μπορεί να γίνει κατανοητός χρησιμοποιώντας έννοιες όπως ο προβληματισμός και η διάθλαση.
7. Δυναμική υγρού: Η φλόγα του κεριού αλληλεπιδρά με τον περιβάλλοντα αέρα, δημιουργώντας σύνθετα μοτίβα ροής. Αυτό μπορεί να αναλυθεί χρησιμοποιώντας τις αρχές της δυναμικής ρευστού .
Συνοπτικά, ένα κερί αποδεικνύει ένα ευρύ φάσμα εννοιών φυσικής, από την απλή μεταφορά θερμότητας έως τη σύνθετη δυναμική των υγρών. Είναι ένα συναρπαστικό παράδειγμα για το πώς οι νόμοι της φυσικής διέπουν τον καθημερινό μας κόσμο.
