Hoe brandt een kaars in gewichtloze toestand?
In bijvoorbeeld de Space Shuttle. Als daar een kaars wordt aangestoken, hoe eh.....brand de vlam dan? Heeft de gewichtloze toestand hier invloed op?
-
Vraag volgen
- Delen
-
-
Weet jij het antwoord?
Het beste antwoord
het branden van een kaars. Wanneer je dit op aarde doet, zie je een gele, langwerpige vlam. Door de hoge temperatuur is de dichtheid van de vlam lager dan de lucht eromheen. Je krijgt dus convectie: de gassen in de vlam, zoals nog onverbrand kaarsvet, koolstofdioxide, water en allerlei tussenproducten, stijgen op en daardoor wordt lucht aangezogen aan de onderkant. Dit geeft de vlam zijn langwerpige vorm. Ook krijg je hierdoor onvolledige verbranding: hoger in de vlam is de temperatuur lager. Er ontstaan dan roetdeeltjes die (als een zwarte straler) oplichten in de vlam. Dit geeft de vlam zijn gelige kleur. Zónder zwaartekracht maakt het niet meer uit dat de dichtheid van warme lucht lager is. Warme lucht stijgt niet meer op, dus wordt er geen verse lucht aangezogen. De vraag is dus: kan een kaars dan nog wel branden in de ruimte? En waarom wel of niet? Ook de ruimtevaartorganisatie NASA stelde zichzelf deze vraag. Het antwoord zie je op het plaatje hieronder. Kaarsen branden dus prima in de ruimte, maar doen dat wel heel anders dan op aarde. De vlam is niet meer langgerekt en geel, maar bolvormig en blauw. Er is geen convectie, dus de vlam blijft bolvormig en moet door middel van diffusie aan zuurstof komen. Dit is een traag proces, maar het betekent tegelijk dat er volledige verbranding plaats kan vinden. Allerlei tussenproducten worden niet meer te snel weggevoerd, dus er ontstaat geen roet en de vlam is dus niet meer geel. Als je goed kijkt — en in het tweede plaatje is dat nog iets beter te zien — zie je ook dat de verbranding alleen plaatsvindt aan het ‘oppervlak’ van de bol. Dat kan ook niet anders: binnen de bol is er geen zuurstof, buiten de bol geen brandstof. Zie ook dit grappige youtubefilmpje met meerdere voorbeelden: http://www.youtube.com/watch?v=whukr452ZvY
ja door het gebrek aan zwaartekracht krijg je dus geen lange vlam maar een heel klein rond bolletje als vlammetje Toegevoegd na 1 minuut: De eerste experimenten met brandende kaarsen in de ruimte zijn uitgevoerd door astronaut Jerry Carr op 4 februari 1974 aan boord van Skylab. Tijdens een vlucht van de Space Shuttle Columbia in 1992 zijn verbrandingsproeven uitgevoerd in een apparaat dat in Nederland is gefabriceerd. Soortgelijke experimenten zijn gedaan tijdens duikvluchten van vliegtuigen, waarbij alles aan boord korte tijd gewichtloos is. De vlam van de kaars blijkt zijn onder gewichtloze omstandigheden nagenoeg rond te zijn. Hij blijft wel branden, maar op een veel lager pitje. Bovendien is de vlam voor het oog nauwelijks meer waarneembaar. De tragere toevoer van zuurstof zorgt er namelijk voor dat ook het verbrandingsproces verandert. De gele kleur van aardse kaarsen wordt veroorzaakt door roetdeeltjes die ontstaan door de onvolledige snelle verbranding van kaarsvetdruppeltjes. Door het afnemen van de verbrandingssnelheid neemt ook het aantal roetdeeltjes af en wordt de vlam blauwachtig tot doorzichtig
De vlam van een kaars gaat omhoog en omdat de omringende lucht ook omhoog gaat wordt ook verse zuurstof aangevoerd. Geen zwaartekracht, geen zuurstof, geen vlam. Toegevoegd na 2 minuten: De opgewarmde lucht stijgt niet bij gebrek aan zwaartekracht, dus is er geen luchtcirculatie, want bij gebrek aan zwaartekracht is warme lucht niet lichter dan koude.
Het vlammetje zal de warmte in alle richtingen verspreiden, ipv naar omhoog. Immers omhoog is in tegengestelde richting van de zwaartekracht, maar die ontbreekt.
Stel zelf een vraag
Ben je op zoek naar het antwoord op die ene vraag die je misschien al tijden achtervolgt?
