Warum tritt der größte Teil des Rauchs aus, wenn Flammen auftauchen?

Wenn ich Holz, Papier oder anderes Pflanzenmaterial verbrenne, entsteht dort, wo es eine Flamme gibt, im Allgemeinen nicht zu viel Rauch, aber wenn ich das Feuer auspuste, steigt Rauch auf. Je heißer das Material wird, desto dicker und dicker wogt es, und plötzlich entzündet sich eine Flamme. Gleichzeitig verfliegt der Rauch schnell.

Das habe ich auch bei Kaminöfen festgestellt. Über Nacht erlischt das Feuer und es gibt keine Flammen, nur ein paar rote Kohlen. Nachdem ich mehr Holz aufgeschichtet habe, fängt es an zu rauchen. Nach einiger Zeit steigt eine große Menge Rauch auf, ohne Flammen. Warten Sie etwas länger oder blasen Sie die Kohlen aus, und Flammen erscheinen und der Rauch verschwindet größtenteils.

Warum passiert das?

Sind die sichtbaren Flammen wirklich nur glühender Ruß, wie hier beschrieben ? Weil ich nicht sehe, warum glühender Ruß und nicht glühender Ruß einen Unterschied in der Rauchentwicklung machen würden. Ist diese Behauptung falsch?

Ich denke, zuerst sehen Sie eine unvollständige Verbrennung, die viel Rauch erzeugt, weil sie nicht den gesamten Kraftstoff effizient in CO2 und H2O umwandeln kann. Wenn genügend Energie freigesetzt und Wärme aufgebaut wird, wird die Verbrennung viel effizienter und Sie sehen Flammen (im Wesentlichen ein Plasma aus der intensiven Hitze) und weniger Rauch.
@BrandonEnright Wenn Flammen nur Plasma von intensiver Hitze sind, warum erzeugt dann ein brennendes Papier eine weitaus hellere Flamme als ein heißer Holzkohlegrill?
Warum ist die Grenze zwischen effizienter Verbrennung (Flammen, kein Rauch) und unvollständiger Verbrennung (viel Rauch, keine Flammen) so schmal? Würde es nicht effizienter werden , wenn es heißer wird, und die Rauchmenge abnehmen , wenn das Feuer heißer wird, bis die Flammen erscheinen? Der meiste Rauch ist unmittelbar vor dem Auftreten von Flammen sichtbar.
@J.Musser Ein Teil des Effekts, den Sie sehen, ist der thermisch erzeugte Wind, der den verbleibenden Rauch schnell nach oben trägt. Da es sich bei Rauch um kleine Partikel handelt, ist er durch die schnelle thermische Vermischung mit mehr Luft schwerer zu sehen, als wenn er sich direkt über einem schwelenden Objekt ansammelt.
Das sollte Chemistry SE sein, oder?

Antworten (1)

Ein Großteil des Dampfes, den Sie in diesem Stadium sehen, ist unverbranntes Material, kein echter "Rauch", der Asche oder nicht brennbares Material wäre. Ein echter Feststoff ist sehr schwer zu verbrennen. Die meisten Kraftstoffe verflüchtigen sich stattdessen mit steigender Temperatur und vergrößern die Oberfläche. Dieses Material, das aus dem erhitzten Kraftstoff stammt, sieht ähnlich aus wie Rauch.

Eine sichtbare Flamme ist das Verbrennen dieses Materials. Wenn die Flamme vorhanden ist, gibt es weniger unverbrannten Kraftstoff und weniger Rauch. Es gibt mehrere Videos, in denen Sie den Prozess des Wiederanzündens einer Kerze sehen können, indem Sie den "Rauch" einer erloschenen Kerze anzünden. (Das Material ist Kerzenwachs, kein Rauch).

Würde es nicht effizienter werden, wenn es heißer wird, und die Rauchmenge abnehmen, wenn das Feuer heißer wird, bis die Flammen erscheinen?

Eine effiziente Verbrennung hängt von mehr als nur der Temperatur ab. Sie können einen sehr heißen Innenraum haben, und aufgrund von Sauerstoffmangel wird nur viel unverbrannter Kraftstoff (sichtbar als Rauch) produziert. Innerhalb der Masse ist es für Sauerstoff zu schwierig, schnell anzukommen, um eine effiziente Verbrennung zu unterstützen. Aber draußen ist viel mehr verfügbar und der Prozess kann bis zum Abschluss fortschreiten.

Gleich nach dem Einbringen des Holzes ist es kalt und nichts zu sehen. Beim Erhitzen entstehen einige flüchtige Stoffe, aber vielleicht nicht schnell genug, um tatsächlich zu brennen. Wenn es an diesem Punkt hängen bleibt, könnte es herausspritzen. Wenn die Temperatur ansteigt, beginnt der Kraftstoff schneller auszutreten, bis er eine volle Flamme unterstützt und verbrennt.

Eine großartige Demonstration des Beweises, dass Rauch unverbranntes Material ist: youtube.com/watch?v=C5eTn5d0cvg
Warum tritt der größte Teil des Rauchs aus, wenn Flammen auftauchen?
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