О чем трещит костер. Почему дрова трещат
О чем трещит костер. Почему дрова трещат
Какие ассоциации появляются у вас при словах «горящие дрова»? Растопленный камин или печь, разгоревшийся костер; приятное тепло и жар от открытого огня; разлетающиеся искры и, конечно же, потрескивание. Мало кто задумывается, почему трещат дрова. В зависимости от вида древесины и степени ее усушки, поленья могут либо почти не издавать акустического шума, либо непрерывно шипеть, щелкать, трещать… В тишине дерево никогда не сгорает.
Возможно, будучи ребенком, вы любили книги и телепередачи из серии «Увлекательная физика для детей». Простые, встречающиеся каждый день явления в них популярно объяснялись опытным путем. Попробуйте повторить подобный элементарный эксперимент из детства.
Откройте горящую печь или подсядьте к костру, а затем поднесите к пламени металлический половник, ковш или ложку дном верх. Поверхность металла скоро покроется капельками. Если еще более приблизить посуду к огню, то она почернеет от сажи.
Как минимум дважды опустите в глубокий сосуд горящую палку. Пламя будет гаснуть, и с каждым разом все быстрее. Дело в том, что в емкости скапливается углекислый газ. Вода, уголь и газ – вот во что в итоге превратится охапка дров в вашей печке .
Считается, что хорошие дрова (дающие много жара) должны сушиться перед использованием до тех пор, пока влажность древесины не составит примерно 15-16% (допустимый максимум - 25%). Однако даже самое сухое дерево сохраняет влагу: это и так называемая «капиллярная» вода в полостях клеток, и «коллоидальная» в клеточных оболочках, и очень малое количество химически связанной воды.
Когда пламя разгорается, и дрова покрываются первым обугленным слоем, вся вода превращается в пар. Непрерывное потрескивание поленьев в печи – это не что иное, как серия самых настоящих микровзрывов. Волокна древесного угля разрываются, и водяные пары вырываются на свободу. Обуглившиеся фрагменты древесины отскакивают друг от друга, издавая громкие щелчки.
Может быть, во время пожаров вы слышали сильные хлопки. Это происходили эпизодические выбросы горячих газов пиролиза – процесса, в течение которого происходит термическое разложение древесины на различные химические элементы. Специалисты даже научились особенным образом нагревать дерево без доступа воздуха (или же с его ограниченным доступом) для различных производственных нужд.
Итак, горящие поленья трещат и, что интересно, каждое на свой лад. Если вы положите в печку высушенные дрова из бука, то можете почти не услышать знакомого потрескивания. Осина будет мирно потрескивать, сосна же в пламени просто «застреляет» - из ее полостей станет высвобождаться скопившаяся смола и наполнит помещение приятным эфиром.
Сгорающие дрова не только «разговаривают» по-своему, но и имеют другие отличительные черты. К примеру, ту же пахучую сосну не стоит использовать в открытом камине – полетят искры. Лучше сжечь там ветки вишни или яблони и насладиться теплом и приятным ароматом. Если вы пользуетесь домашним очагом или банькой с дровяной печью, обязательно посоветуйтесь со специалистом перед заготовкой дров.
О чем трещит костер доклад. Почему дрова трещат в костре?
- 151
Приручение огня – один из важнейших этапов развития человеческой цивилизации. Контролируемый костер позволяет согреться, приготовить пищу, обрабатывать различные материалы. С древнейших времен для каждого человека огонь – священный символ. Когда мы сидим у костра, то чувствуем его тепло, видим дым и разлетающиеся искры, а иногда слышим потрескивания, похожие на особый язык огня.
Если отбросить мифические построения, и серьезно задуматься над вопросом, почему дрова в костре трещат, то ответ не сразу придет в голову даже взрослому и образованному человеку. Попробуем же разобраться с этим явлением на основе научных фактов.
Интересный факт : дрова из разных пород древесины трещат в огне по-разному. Для осины характерен негромкий, глухой звук, сосна мало того, что громко трещит, так еще и выделяет смолистый запах, летит много искр, такой же эффект можно наблюдать при сгорании пихты, кедра, ели, лиственницы. Хорошо просушенные дрова из бука вообще отличаются «молчаливостью», потрескивания если и есть, то слабые.
Химические процессы, происходящие внутри костра
Акустические шумы в процессе горения можно классифицировать по их длительности во времени – непрерывные и одиночные. Человек может слышать не только постоянный треск, но и одиночные сильные «выстрелы», и даже взрывы. Нельзя сказать, что природа этих явлений обусловлена только каким-то одним химическим процессом, внутри костра происходит сразу комплекс таких изменений и взаимодействий. В которых участвует влага, воздух, тепло. Ключевое влияние оказывает доступ в костер кислорода.
Эпизодические щелчки могут иметь не только химическое, но и механическое происхождение – под воздействием высокой температуры от древесины отскакивают отдельные фрагменты, она расслаивается. Выбросы горячего газа изнутри полена слышится как громкий хлопок.
Интересный факт : ученые научились нагревать дерево без доступа к нему воздуха (или сильно ограниченные поставки), подобная технология активно используется на производстве. Такой способ нагрева позволяет выделить гораздо больше тепла.
От степени усушки древесного материала зависит громкость описанных акустических эффектов – практически не трещит бук, каждому дереву присваивается свой коэффициент расслаивания под сильным термическим воздействия. На «клеточном уровне» треск можно объяснить следующим образом – горячие газы наполняют частички древесины, изнутри оказывая на них сильнейшее давление, в результате «клетки» лопаются, как воздушный шарик, в которой закачали слишком много воздуха. Таких «клеток» миллионы, и, в совокупности они производят слышимые при наблюдении костра звуки.
Как бы хорошо не были просушены дрова, даже с использованием современных технологий, полностью извлечь из них влагу не представляется возможным. Тот же самый бук все равно потрескивает, только очень-очень тихо. Его клетки разрываются под воздействием расширяющегося водяного пара. Также расширяется и производит звук выкипающая смола. Подобные химические процессы легко представить, вскипятив на огне ковшик воды – многочисленные разрывающиеся на поверхности кипящей жидкости пузырьки и есть аналог того, что происходит внутри древесного полена.
Научное объяснение почему дрова трещат в костре
В основе привычных и знакомых нам явлений лежат сложные химические процессы. Упрощенно горение костра можно разделить на два основных этапа – термическое разложение соединений древесины (пиролиза) и уничтожение остаточных материалов. Для протекания первого требуется температура до 450 °C, на этой стадии активно выделяются газы (угарный газ, углекислота, метан, водород), различные жидкости (спиртовые соединения, кислоты). Остаточный материал «выпадает» в виде угля, который, в зависимости от вида древесины, на 85% может состоять из углерода. Дальше огонь уничтожает и его, только медленнее.
Слышимый нами треск – это разрывание слоев древесины проникающими вовнутрь полена газами, следствие активно протекающего термического разложения соединений. Потрескивает уголь, который образуется во время этого химического процесса. Также треск может появляться из-за деформации полена под воздействием сильного жара.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .