En generaliserad upprepning av programmaterialet i fysik p? gymnasiet i form av att l?sa illustrerade kvalitativa problem. Generaliserande upprepning av programmaterial i fysik p? gymnasiet i form av att l?sa illustrerade kvalitativa problem Proe
God dag k?ra l?sare. I barndomen st?llde var och en av oss fr?gan "Varf?r?". N?r vi v?xer upp st?ller v?ra barn oss ofta denna fr?ga ocks?. N?gra av "varf?r" ?r sv?ra att svara p?. I detta avseende best?mde jag mig f?r att det skulle vara ganska intressant och informativt att svara p? n?gra av "varf?r". Och eftersom det finns m?nga fr?gor kommer en hel serie artiklar att ?gnas ?t dessa svar.
Dagens artikel kommer att ?gnas ?t att svara p? fr?gan om varf?r ved spricker vid eldning.
Allt ?r ganska enkelt och f?rklaras av enkla fysiska fenomen.
Tr?, som alla organiska ?mnen, best?r av sm? celler. Alla celler inneh?ller v?tska. Precis som vilken annan v?tska som helst, n?r den uts?tts f?r h?ga temperaturer, avdunstar den och f?rvandlas till en gas. Vid upphettning expanderar gasen, trycket p? cellen ?kar och till slut spricker den som en ballong.
Naturligtvis kommer vi inte att m?rka en s?dan "explosion" av en cell. Men det finns miljontals celler, och det ?r om?jligt att inte h?ra "explosionen" av ett s?dant antal celler.
Som ett resultat h?r vi sprakande och v?sande vid f?rbr?nning av ved.
Det ?r intressant att oavsett om veden ?r torr eller bl?t s? h?r vi fortfarande sprakande. Varf?r? Oavsett hur v?l veden ?r torkad, kommer det fortfarande att finnas kvar en del fukt i dem.
F?rresten, ju torrare ved, desto starkare knastrar. Och torskens styrka beror ocks? p? tr?slaget. Forskare har fortfarande inte riktigt fattat varf?r detta h?nder. Troligtvis beror det p? sj?lva tr?ets struktur och n?rvaron av hartser i det.
Det ?r v?lk?nt att n?r man br?nner stockar (inklusive stockar av byggnader under br?nder) v?ser, spricker, klickar, "skjuter" och till och med exploderar. Det finns m?nga anledningar till s?dana akustiska fenomen, och det skulle vara konstigt om veden var "tyst" under f?rbr?nningen.
Brinnande stockar sprakar och, intressant nog, var och en p? sitt eget s?tt. L?gger man torkad bokved i kaminen h?r man knappt det v?lbekanta spraket. Aspen kommer att spraka lugnt, medan tallen helt enkelt kommer att "skjuta" i l?gan - det ackumulerade hartset kommer att sl?ppas fr?n sina h?ligheter och fylla rummet med en behaglig eter.
Att elda ved "pratar" inte bara p? sitt s?tt, utan har ocks? andra s?rdrag. Till exempel b?r samma luktande tall inte anv?ndas i en ?ppen spis - gnistor kommer att flyga. Det ?r b?ttre att br?nna k?rsb?rs- eller ?ppelgrenar d?r och njuta av v?rmen och den behagliga aromen. Om du anv?nder en eldstad eller en bastu med en braskamin, var noga med att konsultera en specialist innan du sk?rdar ved.
Man tror att bra ved (som ger mycket v?rme) b?r torkas f?re anv?ndning tills fukthalten i veden ?r cirka 15-16% (max till?tet ?r 25%). Men ?ven det torraste tr?det beh?ller fukt: detta ?r det s? kallade "kapill?ra" vattnet i cellh?ligheter och "kolloidalt" i cellmembranen och en mycket liten m?ngd kemiskt bundet vatten.
N?r l?gan blossar upp och veden t?cks med det f?rsta f?rkolnade lagret f?rvandlas allt vatten till ?nga. Det st?ndiga knasandet av stockar i ugnen ?r inget annat ?n en serie riktiga mikroexplosioner. Tr?kolsfibrerna rivs s?nder och vatten?nga bryter sig loss. F?rkolnade tr?fragment studsar av varandra och ger h?ga klickningar. Allt detta indikerar b?rjan av pyrolys - en process under vilken termisk nedbrytning av tr? till olika kemiska element sker.
Akustiskt brus under f?rbr?nning kan delas in i kontinuerligt och eng?ngsljud (episodiskt). Kontinuerligt brus visar sig i form av v?sning (under det turbulenta utfl?det av vatten?nga och gasformiga pyrolysprodukter fr?n tr?ets porer) och i form av ett brum (fr?n turbulent eldig f?rbr?nning). Villkorligt kontinuerliga ljud inkluderar ocks? det v?lk?nda knastrandet av tr? under f?rbr?nning, p? grund av spr?d sprickbildning av tr?kol ?ver fibrerna, s? att karakteristiska knaster uppst?r f?rst efter uppkomsten av ett f?rkolningsskikt och tydligt indikerar b?rjan av f?rbr?nning (och inte bara snabb f?rbr?nning) torkning).
Episodiska klick orsakas av studsar av fragment (flakes) av det f?rkolnade lagret. I detta fall leder eventuell skevhet till spr?d sprickbildning i kolskiktet. S? ?ven brinnande papper b?rjar "prassa" f?rst efter f?rkolning och med obligatorisk krympning och b?jning av den heta kolresten. Och med vridning av massiva stockar ?r skarpa sprickor m?jliga inte bara i det f?rkolnade lagret utan ocks? i tr?, inklusive p? grund av trycket fr?n vatten?nga och pyrolysgaser i tr?ets djup. Utsl?pp av heta gaser ?tf?ljs av poppar och explosioner under br?nder.
Orsakerna till att tr? knastrar vid f?rbr?nning ?r dock inte helt klarlagda. S?, vissa tror att slipad bj?rk spricker mycket mindre ?n asp vid f?rbr?nning, eftersom bj?rk har den minsta skillnaden i tangentiell och radiell krympning (och d?rf?r inte skev), medan asp har st?rst. Samtidigt spricker bok med h?g krympningsskillnad inte alls under f?rbr?nning. D?rf?r tror andra att ju h?rdare tr?et ?r (och ju h?gre dragh?llfasthet), desto mindre spricker det. L?gh?llfast gran spricker i alla fall mycket kraftigt vid f?rbr?nning. Det ?r sv?rt att f?rst? och hitta det sanna sambandet mellan knastrande under f?rbr?nning och knastrande. S? stenarna f?r konstn?rlig snidning ?r uppdelade i starkt sprickbildning (avenbok, ask, l?nn, bok) och svag sprickbildning (gran, tall, gran, ceder, l?rk).
Asp anses vara extremt kontroversiellt tr? bland folket. Om ved fr?n aska och bj?rk brinner till och med fuktigt, d? nyklippt "asp brinner inte utan fotogen." Asp sk?rdas s?llan f?r ved, eftersom den (som tall) anv?nds f?r konstruktion (s?rskilt timmerstugor f?r bad). Man tror att asp ?r "icke-kokande", ger "lite v?rme", brinner snabbt i torrt tillst?nd och br?nner sot ur skorstenar. Aspen r?ker lite, det har l?nge "plockats en fackla" f?r t?ndning, och nu g?r de t?ndstickor.
Vid br?nning sprakar asp ("gnistor", "sm?" sprickor), till skillnad fr?n till exempel tall, som s?llan sprakar, men kraftfullt ("skott").
Vilka associationer har du till orden "br?nna ved"? En sm?lt spis eller spis, en brasa; behaglig v?rme och v?rme fr?n ?ppen eld; flygande gnistor och, naturligtvis, sprakande. F? m?nniskor t?nker p? varf?r ved spricker. Beroende p? tr?slaget och graden av dess krympning kan stockar antingen g?ra n?stan inget akustiskt ljud eller kontinuerligt v?sa, klicka, spricka ... I tysthet brinner tr?det aldrig ut.
Kanske ?lskade du som barn b?ckerna och TV-programmen fr?n serien Fun Physics for Kids. Enkla, vardagliga h?ndelser i dem f?rklarades popul?rt empiriskt. F?rs?k att upprepa ett liknande element?rt experiment fr?n barndomen.
?ppna en brinnande spis eller s?tt dig vid en brasa och f?r sedan en metallslev, slev eller sked upp och ner till l?gan. Metallens yta kommer snart att t?ckas med droppar. Om du f?r disken ?nnu n?rmare elden blir den svart av sot.
Doppa en brinnande pinne i det djupa k?rlet minst tv? g?nger. L?gan kommer att slockna, och varje g?ng snabbare. Faktum ?r att koldioxid ackumuleras i tanken. Vatten, kol och gas - det ?r vad vedh?gen i din kamin s? sm?ningom kommer att f?rvandlas till.
Man tror att bra ved (som ger mycket v?rme) b?r torkas f?re anv?ndning tills fukthalten i veden ?r cirka 15-16% (max till?tet ?r 25%). Men ?ven det torraste tr?det beh?ller fukt: detta ?r det s? kallade "kapill?ra" vattnet i cellh?ligheter och "kolloidalt" i cellmembranen och en mycket liten m?ngd kemiskt bundet vatten.
N?r l?gan blossar upp och veden t?cks med det f?rsta f?rkolnade lagret f?rvandlas allt vatten till ?nga. Det st?ndiga knasandet av stockar i ugnen ?r inget annat ?n en serie riktiga mikroexplosioner. Tr?kolsfibrerna rivs s?nder och vatten?nga bryter sig loss. F?rkolnade tr?fragment studsar av varandra och ger h?ga klickningar.
Kanske h?rde du under br?nderna starka pop. Det var episodiska utsl?pp av heta gaser pyrolys. F?renklat best?r f?rbr?nningsprocessen av tv? steg: pyrolys av ved och f?rbr?nning av dess produkter. Pyrolys- nedbrytning av komplexa organiska ?mnen vid temperaturer upp till 450 °C. Samtidigt frig?rs ungef?r en fj?rdedel av produkterna omedelbart i form av gaser: koldioxid, v?te, metan och kolmonoxid. Ungef?r h?lften av tr?massan under f?rbr?nning bildar en v?tska som best?r av vatten och olika organiska ?mnen, inklusive ?ttiksyra, alkoholer och andra f?reningar.
Men i en eld eller spis ?r dessa v?tskor osynliga, eftersom de omedelbart avdunstar. Resten av massan bildar tr?kol, best?ende av 80–90 % kol. Den ?r mycket por?s och gl?der p? grund av interaktion med syre som tr?nger in i dess porer. Om stocken brinner fr?n ytan, v?rms dess inre lager upp och pyrolys b?rjar i dem. De resulterande gaserna ackumuleras mellan tr?lagren och sliter is?r dem med en kraftig spricka n?r tjockleken p? det yttre lagret krymper p? grund av genombr?nning och trycket under ?kar p? grund av uppv?rmning. Och ved sprakar st?ndigt p? grund av det faktum att tr?et torkar ut under inverkan av v?rme och deformeras, vilket orsakar f?rst?relsen av det spr?da kolet som uppstod p? stockarna under pyrolys.
Specialister har till och med l?rt sig att v?rma ved p? ett speciellt s?tt utan luft (eller med begr?nsad tillg?ng) f?r olika produktionsbehov.
S? brinnande stockar sprakar och, intressant nog, var och en p? sitt eget s?tt. L?gger man torkad bokved i kaminen h?r man knappt det v?lbekanta spraket. Aspen kommer att krackelera lugnt, medan tallen helt enkelt kommer att "skjuta" i l?gan - det ackumulerade hartset kommer att sl?ppas fr?n sina h?ligheter och fylla rummet med behaglig eter.
Att elda ved "pratar" inte bara p? sitt s?tt, utan har ocks? andra s?rdrag. Till exempel b?r samma luktande tall inte anv?ndas i en ?ppen spis - gnistor kommer att flyga. Det ?r b?ttre att br?nna k?rsb?rs- eller ?ppelgrenar d?r och njuta av v?rmen och den behagliga aromen. Om du anv?nder en eldstad eller en bastu med en braskamin, var noga med att konsultera en specialist innan du sk?rdar ved.
Alla vet att eldningen av ved i kaminen ?tf?ljs av olika ljud. De kan v?sa, klicka, poppa, skjuta och explodera. Samma fenomen observeras under br?nning av stockar under br?nder.
Vad kan f?rklara utseendet p? s?dana ljud?
Det finns m?nga orsaker till uppkomsten av akustiskt brus, och de kan bero p? olika faktorer.
Konventionellt kan det akustiska bruset som uppst?r under br?nningen av ett tr?d delas in i episodiskt (eller eng?ngs) och kontinuerligt. Uppkomsten av kontinuerliga v?sande ljud p?verkas av det turbulenta utfl?det av vatten och gasformiga ?ngor fr?n tr?ets porer. Vid turbulent l?gf?rbr?nning avger veden ett ljud i form av ett brum. Dessutom kan knastrande av stockar under f?rbr?nning tillskrivas kontinuerligt buller. S?dana krackeleringar uppst?r endast n?r ett f?rkolningsskikt uppst?r, vilket inneb?r b?rjan p? tr?dets f?rbr?nning. S?llsynta klick som uppst?r beror p? studsar av partiklar av f?rkolnat tr?.
N?r stora stockar deformeras ?r klyvningar m?jliga, b?de av det f?rkolnade lagret och av innerveden. Denna process, i h?ndelse av br?nder, ?tf?ljs vanligtvis av explosioner och poppar.
Men det ?r v?rt att n?mna att orsaken till knastrande av brinnande ved inte ?r slutgiltigt klarlagd. Vissa tror att fl?dda bj?rkstockar spricker mycket mindre ?n aspstockar p? grund av att de har den minsta skillnaden i radiell och tangentiell krympning, och asp har st?rst. Men bok, som har h?g skillnad, sl?pper inte ut torsk alls. D?rf?r finns det en ?sikt att ju starkare tr?et ?r, desto mindre spricker det. S? till exempel gran, som har en mycket l?g h?llfasthet, spricker mycket kraftigt n?r den br?nns.
Det ?r ganska sv?rt att fastst?lla det verkliga sambandet mellan tr?sprickor och sprickbildning under f?rbr?nning.
Asp ?r ett unikt tr?slag i denna aspekt. Om stockar fr?n aska och bj?rk brinner ?ven i nyklippt tillst?nd, ?r r? asp mycket sv?r att br?nna. I detta avseende sk?rdas asp n?stan aldrig f?r ved, fr?mst anv?nds i konstruktion.
Det ?r popul?rt att torr asp, n?r den br?nns, ger lite v?rme, snabbt brinner ut och br?nner sot ur skorstenar. Asptr? producerar inte sot n?r det br?nns, s? det har anv?nts sedan urminnes tider f?r att f?rbereda en fackla och i v?r tid - f?r tillverkning av t?ndstickor.
Brinnande asp ?tf?ljs vanligtvis av ett litet sprak, till skillnad fr?n tall, som avger ett s?llsynt men mycket kraftfullt sprak.
Vilka associationer har du till orden "br?nna ved"? En sm?lt spis eller spis, en brasa; behaglig v?rme och v?rme fr?n ?ppen eld; flygande gnistor och, naturligtvis, sprakande. F? m?nniskor t?nker p? varf?r ved spricker. Beroende p? tr?slaget och graden av dess krympning kan stockar antingen g?ra n?stan inget akustiskt ljud eller oavbrutet v?sa, klicka, spricka ... I tysthet brinner tr?det aldrig ut.
Kanske ?lskade du som barn b?ckerna och TV-programmen i serien Fun Physics for Kids. Enkla, vardagliga h?ndelser i dem f?rklarades popul?rt empiriskt. F?rs?k att upprepa ett liknande element?rt experiment fr?n barndomen.
?ppna en brinnande spis eller s?tt dig vid en brasa och f?r sedan en metallslev, slev eller sked upp och ner till l?gan. Metallens yta kommer snart att t?ckas med droppar. Om du f?r disken ?nnu n?rmare elden blir den svart av sot.
Doppa en brinnande pinne i det djupa k?rlet minst tv? g?nger. L?gan kommer att slockna, och varje g?ng snabbare. Problemet ?r att koldioxid samlas i tanken. Vatten, kol och gas – det ?r vad vedh?gen i din kamin s? sm?ningom blir till.
Man tror att bra ved (som ger mycket v?rme) b?r torkas f?re anv?ndning tills fukthalten i veden ?r cirka 15-16% (max till?tet ?r 25%). Men ?ven det torraste tr?det beh?ller fukt: detta ?r det s? kallade "kapill?ra" vattnet i cellh?ligheter och "kolloidalt" i cellmembranen och en mycket liten m?ngd kemiskt bundet vatten.
N?r l?gan blossar upp och veden t?cks med det f?rsta f?rkolnade lagret f?rvandlas allt vatten till ?nga. Det st?ndiga knasandet av stockar i ugnen ?r inget annat ?n en serie riktiga mikroexplosioner. Tr?kolsfibrerna rivs s?nder och vatten?nga bryter sig loss. F?rkolnade tr?fragment studsar av varandra och ger h?ga klickningar.
Kanske h?rde du under br?nderna starka pop. Dessa var episodiska utsl?pp av heta pyrolysgaser - en process under vilken termisk nedbrytning av tr? till olika kemiska element sker. Specialister har till och med l?rt sig att v?rma ved p? ett speciellt s?tt utan luft (eller med begr?nsad tillg?ng) f?r olika produktionsbehov.
S? brinnande stockar sprakar och, intressant nog, var och en p? sitt eget s?tt. L?gger man torkad bokved i kaminen h?r man knappt det v?lbekanta spraket. Aspen kommer att spraka lugnt, medan tallen helt enkelt kommer att "skjuta" i l?gan - det ackumulerade hartset kommer att sl?ppas fr?n sina h?ligheter och fylla rummet med en behaglig eter.
Att elda ved "pratar" inte bara p? sitt s?tt, utan har ocks? andra s?rdrag. Till exempel b?r samma luktande tall inte anv?ndas i en ?ppen spis - gnistor kommer att flyga. Det ?r b?ttre att br?nna k?rsb?rs- eller ?ppelgrenar d?r och njuta av v?rmen och den behagliga aromen. Om du anv?nder en eldstad eller en bastu med en braskamin, var noga med att konsultera en specialist innan du sk?rdar ved.