Home
Education
Classroom
Knowledge
Blog
TV
ธรรมะ
กิจกรรม
โครงการทรูปลูกปัญญา

ทำไมเปลวไฟถึงร้อน

Posted By sanomaru | 29 มิ.ย. 64
14,387 Views

  Favorite

ความร้อน เป็นพลังงานรูปแบบหนึ่ง ซึ่งมาจากหลากหลายแหล่ง เช่น ดวงอาทิตย์ พลังงานไฟฟ้า รวมถึงความร้อนจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงซึ่งมาพร้อมกับพลังงานแสงอย่างเปลวไฟ

 

คนโบราณมีคำเปรียบเปรยว่าไว้ "อย่าเล่นกับไฟ" เพราะไฟนั้นมีความร้อนซึ่งพร้อมจะเผาผลาญทุกสิ่งให้มอดไหม้อยู่เสมอ โดยความร้อนของไฟเกิดมาจากการเผาไหม้ ทั้งการเผาไหม้ที่สมบูรณ์และการเผาไม้ที่ไม่สมบูรณ์ เราอาจจะมองไม่เห็นความร้อนโดยตรงแต่รับรู้ได้ ส่วนที่มองเห็นเป็นเปลวไฟนั้นคือพลังงานแสง

 

การเผาไหม้จะเกิดขึ้นได้ ต้องมีองค์ประกอบ 3 อย่างด้วยกัน ได้แก่ เชื้อเพลิง ออกซิเจน และ (พลังงาน) ความร้อนเริ่มต้น ซึ่งจะได้ผลิตภัณฑ์เป็นคาร์บอนไดออกไซด์ น้ำ และความร้อน ออกมา ดังสมการ
เชื้อเพลิง + ออกซิเจน + พลังงาน → คาร์บอนไดออกไซด์ + น้ำ + ความร้อน
หรือ เมื่อเผาไหม้เชื้อเพลิงมีเทน จะได้คาร์บอนไดออกไซด์ น้ำ และความร้อน
CH4 + 2O2 → CO2+ 2H2O + ความร้อน

ภาพ : Shutterstock

 

เชื้อเพลิงซึ่งเป็นองค์ประกอบหนึ่งของการเผาไหม้อาจเป็นของแข็ง เช่น ถ่าน ของเหลว เช่น แอลกอฮอล์ หรือแก๊ส เช่น แก๊สมีเทน ก็ได้ แต่ไม่ว่ามันจะอยู่ในสถานะใด เมื่อได้รับ (พลังงาน) ความร้อน มันจะปลดปล่อยแก๊สออกมาจากบริเวณผิวหน้า และเมื่อความร้อนเริ่มต้นมีเพียงพอ พันธะระหว่างอะตอมในโมเลกุลของแก๊สจากเชื้อเพลิง และพันธะระหว่างอะตอมในโมเลกุลของออกซิเจนจะถูกทำลายลง จากนั้นจึงเริ่มการจับคู่ใหม่ อะตอมจะสร้างพันธะต่อกันจนได้ผลิตภัณฑ์เป็นคาร์บอนไดออกไซด์ น้ำ และอาจได้ผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ออกมาด้วย ขึ้นกับชนิดของเชื้อเพลิงและลักษณะการเผาไหม้ พลังงานปริมาณมากจะถูกปลดปล่อยออกมาจากการสร้างพันธะ พลังงานที่จำเป็นต่อการเริ่มต้นปฏิกิริยาเคมีนั้นน้อยกว่าพลังงานที่ปล่อยออกมามาก จึงเป็นที่มาของพลังงานความร้อนและเปลวไฟที่เราได้รับจากการเผาไหม้

 

อย่างไรก็ตามความร้อนของเปลวไฟที่เกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงไม่ได้มีความร้อนหรืออุณหภูมิเท่ากันทั้งหมด ปริมาณความร้อนที่ถูกปล่อยออกมาขึ้นกับความสามารถของการทำปฏิกิริยาของออกซิเจนในอากาศและส่วนประกอบทางเคมีของเชื้อเพลิง ตัวอย่างเช่น ไม้จากต้นสนอาจจะให้ความร้อนมากกว่าไม้จากต้นวิลโลว์ถึง 2 เท่า หรือกิ่งไม้แห้งจะให้ความร้อนมากกว่ากิ่งไม้สีเขียว นอกจากนี้ยังมีเชื้อเพลิงอื่น ๆ ที่นิยมใช้กันทั่วไป ซึ่งให้ความร้อนที่อุณหภูมิแตกต่างกัน

ให้ความร้อนของเปลวไฟ

ถ่าน ให้ความร้อนของเปลวไฟ 750–1,200 °C
แก๊สมีเทน ให้ความร้อนของเปลวไฟ 900–1,500 °C
แก๊สโซลีน ให้ความร้อนของเปลวไฟ 1,026 °C
ฟืน/ไม้ ให้ความร้อนของเปลวไฟ 1,027 °C
เทียนไข ให้ความร้อนของเปลวไฟ 1,100 °C จนถึง 1,300–1,400 °C
เมทานอล ให้ความร้อนของเปลวไฟ 1,200 °C
โพรเพน ให้ความร้อนของเปลวไฟ 1,200–1,700 °C

 

ภาพ : Shutterstock

 

ส่วนสีของเปลวไฟ ก็อาจใช้เป็นจุดสังเกตระดับความร้อนได้อีกทางหนึ่ง มันแสดงถึงอุณหภูมิและองค์ประกอบทางเคมีของเชื้อเพลิง แม้ว่ามันจะไม่ใช่ตัวบ่งชี้ถึงอุณหภูมิที่ดีเท่าไรนัก เพราะไอออนของโลหะที่ให้ความร้อนจะปล่อยแสงสีออกมาด้วย หรือสิ่งเจือปนในเชื้อเพลิงก็สามารถทำให้เกิดเปลวไฟสีอื่น ๆ ได้โดยที่อุณหภูมิไม่เปลี่ยนแปลง ตัวอย่างเช่น เราอาจเห็นเปลวไฟสีน้ำเงินเป็นสีเขียว หากมีเกลือที่ประกอบด้วยโบรอนปนเปื้อนอยู่ แต่สีของเปลวไฟก็พอจะช่วยทำนายอุณหภูมิของเปลวไฟได้คร่าว ๆ

เปลวไฟสีแดงเข้ม ให้ความร้อนประมาณ 600-800 °C
เปลวไฟสีส้มเหลือง ให้ความร้อนประมาณ 1,100 °C
เปลวไฟสีขาว ให้ความร้อนประมาณ 1,300-1,500 °C
เปลวไฟสีน้ำเงิน ให้ความร้อนประมาณ 1,400-1,650 °C
เปลวไฟสีม่วง ให้ความร้อนประมาณ 39,400 °C


 

บทความที่เกี่ยวข้อง
- การสันดาปหรือการเผาไหม้ทางเคมี : การเผาไหม้ที่สมบูรณ์และการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์
- พลังงานพันธะ
 

 

เว็บไซต์ทรูปลูกปัญญาดอทคอมเป็นเพียงผู้ให้บริการพื้นที่เผยแพร่ความรู้เพื่อประโยชน์ของสังคม ข้อความและรูปภาพที่ปรากฏในบทความเป็นการเผยแพร่โดยผู้ใช้งาน หากพบเห็นข้อความและรูปภาพที่ไม่เหมาะสมหรือละเมิดลิขสิทธิ์ กรุณาแจ้งผู้ดูแลระบบเพื่อดำเนินการต่อไป
Tags
  • Posted By
  • sanomaru
  • 17 Followers
  • Follow