שלום,

לי ולחבר שלי היה ויכוח,

האם כשלוקחים מצית, שהטמפ שהיא מייצרת היא לדוגמא 500 מע',

ומחממים חתיכת ברזל, האם כשאני אצרף עוד 3 מצתים הטמפ' תהיה 2000 מע'?

ההגיון אומר שלא, ושכל ארבעת המצתים יגיעו לאותה טמפ' (500) אך יותר מהר.

השאלה שלי פה, איך הוספת להבות משפיעה על החום? מוסיפה? לא מוסיפה אך מגיע לטמפ מקסימלית מהר יותר?

(המצית הייתה רק דוגמא, אני שואל בכללי)

יום טוב.

חום זורם מטמפרטורה גבוהה לטמפרטורה נמוכה, הטמפרטורה של כל מצת היא X מעלות ולכן לא תהיה זרימת חום מאחד לשני. הטמפרטורה שלהם תישאר על 500 מעלות.

כמות החום שהם פולטים אכן תהיה גבוהה יותר, יותר חום יזרום לחתיכת ברזל והטמפרטורה שלה תעלה מהר יותר.

שים לב שחום הוא אנרגיה ולא טמפרטורה, זרימת החום תלוייה בכמה גורמים שאחד מהם הוא הפרש הטמפרטורות בין שני גופים. ככל שההפרש קטן יותר יזרום פחות חום.

*אם רוצים להתחכם אפשר להגיד שהברזל מאבד חום לסביבה ואז הטמפרטורה שלו תהיה 490 מעלות ולא 500 כמו המצת. ואז הוספת מצתים נוספים תגרום להעלאת הטמפרטורה ל 495 מעלות.

אז ברמת העיקרון הברזל לא יעבור את ה-500~ מעלות?

גם אני אני אשים 10 מצתים?

^ כן.

הטמפרטורה המקסימלית אליה תגיע תלויה בחומר הבעירה והיא מוגבלת על ידו. חשוב שתתקן את תפיסתך: מה שבוער הוא אדים של החומר, לא ה"להבה", שהיא לא חומר אלא אור (בלי להיכנס לקשרים בין אור וחומר) הנפלט כתוצאה מתהליכים שקורים בעקבות הבעירה. באופן גס אפשר לומר שהאדים הבוערים, ה"להבה", היא תמיד באותה טמפ' - היא לא מגיעה אליה מהר או לאט.

בקשר לשאלה שלך - ככל שיותר חומר יבער הטמפ' תהיה אחידה יותר בסביבת הלהבה ויותר חום (אנרגיה) יפלט לסביבה.

כל דבר שיש לו טמפרטורה מעל האפס המוחלט פולט קרינה. עכשיו, בטמפרטורה שלך אתה פולט בעיקר אינפרא אדום רחוק (ככה נחשים מזהים אותך בלילה, יש להם איבר לזה). כשמשהו יותר חם, כמו אש, הוא פולט בעיקר קרינה באור נראה, שהוא קרינה הרבה יותר אנרגטית ולפיכך מחממת יותר וכו'. חשוב שגם אתה וגם האש פולטים את כל סוגי הקרינה האלקטרומגנטית, רק שבכמויות קטנות יותר עד זניחות לחלוטין.

בכל מקרה, אתה מוזמן ללבן פיסת אלומיניום עם מצת אחד ועם 4, ולראות האם במקרה השני האלומיניום יקרן באור בהיר יותר- משמע הוא חם יותר. יופי של ניסוי בטיחותי (...) להבהיר דברים, ויופי של דרך לסגור התערבות- טוב מראה עיניים מכל הסבר.

אכן, להבה היא בסה"כ תגובת חמצון הממירה אנרגיה כימית באנרגיה תרמית. אין ל"אש" טמפרטורה כי אש זה לא חומר - הטמפרטורה היא זו של החומרים הבוערים, של תוצרי הבערה ושל האויר סביבם. הטמפרטורה של האזור בו מתרחשת הבערה תלויה בחומר הבוער ובתנאי הסביבה (לחץ, למשל, או זמינות החמצן), וממש לא בכמות החומר הבוער (בתנאי שיש מספיק ממנו בכדי להזין את התגובה הכימית ולהגיע לתהליך יציב). יותר חומר בוער = יותר חום שניתן למסור לסביבה, אבל לא טמפרטורה גבוהה יותר.

עם זאת, היות והחומר שהציעו פה לחמם בתור ניסוי (אלומיניום) הוא בעל מוליכות חום טובה למדי, הטמפרטורה הסופית (היציבה) של אותה חתיכת אלומיניום עשויה להשתנות באופן משמעותי מאוד כתוצאה מכמות המצתים. נקצין ונתאר מצב בו לקחת לא סתם חתיכת אלומינים, אלא גוף קירור ישן ממעבד, וחיממת את התחתית שלו בעוד שהצלעות חשופות לאוויר בטמפרטורת החדר. במצב זה, גם אם הטמפרטורה של "להבת" המצית היא 500 מעלות, אבל נותנת הספק מאוד נמוך, ייתכן שגוף הקירור לא יתחמם יותר מכמה עשרות מעלות מעל לטמפרטורת החדר - שכן הטמפרטורה הסופית שלו תתקבל במצב בו קצב קבלת האנרגיה מהמצית משתווה לקצב מסירת האנרגיה דרך הצלעות לאוויר מסביב.