Τι είδους μεταφορά θερμότητας χρησιμοποιεί μια φωτιά που καίει ξύλο;
Οι φωτιές καύσης ξύλου μεταφέρουν θερμότητα με τον ίδιο τρόπο όπως πολλές σύγχρονες συσκευές θέρμανσης.
Μια φωτιά που καίει ξύλο χρησιμοποιεί τους τρεις τύπους μεταφοράς θερμότητας που υπάρχουν στη φύση και είναι γνωστοί στη φυσική. Αυτά περιλαμβάνουν τη μεταφορά, η οποία είναι μια μεταφορά θερμότητας μέσω των ρευμάτων αέρα. Η αγωγιμότητα είναι μια μεταφορά θερμότητας μέσω στερεών αντικειμένων, όπως το έδαφος ή τα τούβλα σε ένα τζάκι. Η ακτινοβολία είναι η τρίτη μορφή κοινής μεταφοράς θερμότητας και μπορεί να περιλαμβάνει ακτινοβολία από το φως της φωτιάς και την οξείδωση του καυσίμου κατά τη διαδικασία της καύσης.
Μεταγωγή
Τα τζάκια χρησιμοποιούν φυσική μεταφορά αέρα με τον ίδιο τρόπο όπως και η εξωτερική φωτιά για να μεταφέρει θερμότητα.
Το Convection είναι ένας από τους πιο συνηθισμένους τρόπους μεταφοράς θερμότητας από το ένα αντικείμενο στο άλλο, τόσο στη φύση όσο και σε χειροποίητες συσκευές θέρμανσης. Αυτό συμβαίνει επειδή είναι μια εύκολη μέθοδος για χρήση και έλεγχο. Η ποσότητα της θερμότητας που μεταφέρεται μέσω μεταφοράς σε μια φωτιά από ξύλο σχετίζεται άμεσα με το πόσο γρήγορα φυσάει ο άνεμος σε μια εξωτερική φωτιά ή το επίπεδο της αναγκαστικής μεταφοράς σε μια φωτιά στο τζάκι. Σε ένα τζάκι, η θερμότητα μετακινείται από μια φωτιά που καίει ξύλο σε ένα δωμάτιο καθώς ο δροσερός αέρας τραβιέται στη φωτιά από το επίπεδο του δαπέδου για να το τροφοδοτήσει. Αυτό εξαναγκάζει τον ζεστό αέρα καθώς ανεβαίνει στο χώρο του δωματίου και αυξάνει τη θερμοκρασία.
Μεταβίβαση
Η αγωγιμότητα είναι μια κοινή, αν και συχνά παραβλέπεται μορφή μεταφοράς θερμότητας από φωτιά από ξύλο.
Η αγωγιμότητα είναι μια πιο αποτελεσματική μέθοδος μεταφοράς θερμότητας, αλλά και πιο αργή. Όσο πιο πυκνό υλικό, τόσο περισσότερη θερμότητα μπορεί να μεταφέρει από τη μία τοποθεσία στην άλλη. Σε μια κατασκήνωση, η αγωγιμότητα πυρκαγιάς χρησιμεύει για τη μεταφορά θερμότητας μέσω του εδάφους από το σημείο όπου βρίσκεται η φωτιά, εξαπλώνεται σε ένα σταδιακό, σφαιρικό σχέδιο. Αυτό γίνεται συχνά απαρατήρητο από άτομα που κάθονται κοντά σε μια φωτιά, αλλά καθώς το έδαφος θερμαίνεται, τα ρεύματα μεταφοράς που κινούνται διαμέσου αυτής μεταφέρουν επίσης μέρος αυτής της θερμότητας από τη συμπαγή επιφάνεια στον αέρα επίσης. Σε τζάκι, η αγωγιμότητα είναι αρκετά εμφανής αν αγγίξετε το εξωτερικό τούβλο ενός τζακιού και αισθάνεστε ότι η φωτιά το έχει ζεσταθεί.
Ακτινοβολία φωτός
Το φως είναι ένας γρήγορος τρόπος ακτινοβολίας θερμότητας από πυρκαγιές ή άλλες φυσικές πηγές.
Μια φωτιά που καίει ξύλο μεταφέρει θερμότητα μέσω ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Αυτό περιλαμβάνει τόσο το ορατό φως που παράγει η φωτιά όσο και το φως με μεγαλύτερα μήκη κύματος, όπως το υπέρυθρο εύρος φωτός που δεν μπορεί να δει το ανθρώπινο μάτι. Μια φωτιά εκπέμπει θερμότητα με φως με τον ίδιο τρόπο που κάνει ο ήλιος. Η διαδικασία είναι επίσης παρόμοια με τη θερμότητα που η γη ακτινοβολεί πίσω στο διάστημα τη νύχτα καθώς κρυώνει, γνωστή ως ακτινοβολία μαύρου σώματος ή ακτινοβολία θερμότητας.
Ακτινοβολία καύσης
Η καύση διασπά σύνθετα μόρια όπως το ξύλο σε απλούστερα όπως το διοξείδιο του άνθρακα, απελευθερώνοντας τη θερμική ενέργεια στη διαδικασία.
Η χημική αντίδραση της ίδιας της φωτιάς, γνωστή ως καύση, είναι η κύρια μέθοδος μεταφοράς θερμότητας. Η ακτινοβολία δεν απαιτεί μεταφορά της θερμότητας, όπως με μεταφορά ή αγωγιμότητα, αλλά απαιτεί αντίδραση κάποιου είδους. Στην περίπτωση φωτιάς που καίει ξύλο, αυτή είναι μια χημική αντίδραση όπου το ξύλο οξειδώνεται γρήγορα, παράγοντας αέρια όπως οξυγόνο, διοξείδιο του άνθρακα και ατμό. Κατά τη διαδικασία της χημικής διάσπασης του ξύλου στη φωτιά, η ενέργεια απελευθερώνεται στο περιβάλλον με τη μορφή θερμότητας και φλογών.