Aký druh prenosu tepla používa oheň na drevo?
Požiare na drevo prenášajú teplo rovnakým spôsobom ako mnoho moderných vykurovacích zariadení.
Oheň spaľujúci drevo využíva tri typy prenosu tepla, ktoré existujú v prírode a sú známe fyzike. Patria sem konvekcia, čo je prenos tepla vzduchovými prúdmi. Vedenie je prenos tepla cez pevné predmety, ako je zem alebo tehly v stene krbu. Žiarenie je tretia forma spoločného prenosu tepla a môže zahŕňať žiarenie zo svetla ohňa a oxidáciu paliva v procese spaľovania.
prúdenie
Krby využívajú prirodzenú konvekciu vzduchu rovnakým spôsobom ako vonkajší oheň na prenos tepla.
Konvekcia je jedným z najbežnejších spôsobov prenosu tepla z jedného objektu na druhý, tak v prírode, ako aj v umelých vykurovacích zariadeniach. Je to preto, že je to ľahká metóda na používanie a ovládanie. Množstvo tepla prenášaného prúdením pri drevnom požiari priamo súvisí s rýchlosťou fúkania vetra pri vonkajšom ohni alebo s úrovňou vynúteného prúdenia v ohni. V krbe sa teplo presúva z ohňa, ktorý spaľuje drevo, do miestnosti, keď sa chladný vzduch vtiahne do ohňa z úrovne podlahy, aby ho podporil. To tlačí teplý vzduch von, keď stúpa do miestnosti a zvyšuje teplotu.
vedenie
Vedenie je bežná, aj keď často prehliadaná forma prenosu tepla z dreveného ohňa.
Vedenie je účinnejší spôsob prenosu tepla, ale aj pomalší. Čím je materiál hustejší, tým viac tepla môže prenášať z jedného miesta na druhé. V kempingovom ohnivom vedení slúži na prenos tepla cez zem z miesta, kde sa oheň nachádza, a rozširuje sa postupne, sféricky. Ľudia, ktorí sedia blízko ohňa, si to často nevšimnú, ale ako sa zem zohrieva, prúdia cez ňu aj konvekčné prúdy, ktoré tiež prenášajú časť tohto tepla z pevného povrchu do vzduchu. V krbe je vedenie celkom zrejmé, ak sa dotknete vonkajšieho muriva krbu a máte pocit, že ho oheň zahrial.
Svetelné žiarenie
Svetlo predstavuje rýchly spôsob vyžarovania tepla ohňom alebo inými prírodnými zdrojmi.
Oheň spaľujúci drevo prenáša teplo aj prostredníctvom elektromagnetického žiarenia. Zahŕňa to viditeľné svetlo, ktoré vytvára oheň, aj svetlo s dlhšími vlnovými dĺžkami, ako napríklad infračervený rozsah svetla, ktorý ľudské oko nevidí. Oheň vyžaruje teplo svetlom rovnakým spôsobom ako slnko. Proces je tiež podobný teplu, ktoré Zem v noci vyžaruje späť do vesmíru, keď sa ochladzuje, známe ako žiarenie čierneho tela alebo tepelné žiarenie.
Spaľovacie žiarenie
Spaľovaním sa rozkladajú zložité molekuly, ako je drevo, na jednoduchšie molekuly, ako je oxid uhličitý, čím sa uvoľňuje tepelná energia v procese.
Chemická reakcia samotného ohňa, známa ako spaľovanie, je primárnou metódou prenosu tepla. Žiarenie nevyžaduje prenos tepla, napríklad prúdením alebo vedením, vyžaduje si však nejakú reakciu. V prípade požiaru na drevo ide o chemickú reakciu, pri ktorej sa drevo rýchlo oxiduje a produkujú plyny, ako je kyslík, oxid uhličitý a para. V procese chemického rozkladu dreva v ohni sa energia uvoľňuje do prostredia vo forme tepla a plameňa.