Wie viel Luft „verbrennt“ Johnny?

In dem erstaunlichen Spider-Man Nr. 682 nörgelt Spider-Man ständig an der menschlichen Fackel, nicht weiter zu flammen (was zu der erstaunlichen Zeile "Flamme fast an!" führt), um den Sauerstoff nicht zu verbrauchen.

Wenn etwas verbrennt, oxidiert es normalerweise eine chemische Substanz, wobei meistens CO2 entsteht und O2 verbraucht wird. Es scheint jedoch nichts zu verbrennen und somit auch nichts für den Sauerstoff zu binden. Offensichtlich ist dies ein Fall von Kühlschranklogik und hat möglicherweise nicht recherchiert.

Aber angesichts der Tatsache, dass die menschliche Fackel Sauerstoff verbraucht (es sei denn, Peter Parker liegt falsch ...), wie schnell „verbrennt“ er Luft?

Antworten (1)

Vermutlich ist die Verbrennung darauf zurückzuführen, dass andere Partikel in der Luft um die menschliche Fackel herum oxidieren. Wikipedia sagt dies über die Verbrennung

Wenn die tatsächlichen Verbrennungsreaktionen ins Gleichgewicht kommen, wird in Wirklichkeit eine Vielzahl von Haupt- und Nebenspezies vorhanden sein, wie beispielsweise Kohlenmonoxid und reiner Kohlenstoff (Ruß oder Asche). Darüber hinaus entstehen bei jeder Verbrennung in atmosphärischer Luft, die zu 78 % aus Stickstoff besteht, auch verschiedene Formen von Stickoxiden.

Wenn Sie ein Glas über eine Kerze stellen und diese erlischt, liegt das nicht unbedingt daran, dass der gesamte Sauerstoff weg ist. Aus einem Kerzenexperiment :

Nehmen Sie ein großes Glas (ein Exsikkator tut es auch), befestigen Sie eine hohe Kerze am Boden und setzen Sie eine Maus in das Glas (Abbildung 2). Zünde die Kerze an und verschließe das Glas. Die Maus wird NICHT sterben. Tatsächlich wird es wahrscheinlich nicht einmal ein bisschen verzweifelt sein. Die Kerze erlischt jedoch wie gewohnt. Offensichtlich muss es eine ziemlich minimale Gasveränderung in der Atmosphäre geben. (Tatsächlich "ertrinkt" die Kerze wahrscheinlich im heißen CO2 oben im Glas, was die Maus zu tief unten ist, um es zu erleben.)

Es ist wahrscheinlich, dass die menschliche Fackel physisch aufhört zu brennen, bevor der gesamte Sauerstoff verbraucht ist. Das CO2 (oder Stickoxide sozusagen) würde schließlich dazu führen, dass wenig genug Sauerstoff um ihn herum vorhanden ist, um ihn auszulöschen.

In einem ausreichend kleinen Raum mit einem ausreichend schnellen Feuer (z. B. einem kleinen Raum, in dem 100 % der Oberfläche in Flammen standen) KÖNNTE der Sauerstoff vollständig verbraucht werden oder mit einer solchen Geschwindigkeit verbraucht werden, dass es zu Erstickung kommen würde.

Aktualisieren:

Vielen Dank an @JohnRennie für die mathematische Berechnung des Sauerstoffverbrauchsteils der menschlichen Fackel. https://physics.stackexchange.com/questions/23007/how-much-oxygen-would-be-consumed-on-a-1-cm-squared-surface-what-is-on-fire/23021#23021

Er spekulierte, dass die menschliche Fackel irgendwo zwischen 1,1 x 10 –6 Mol oder 3,6 x 10 –5 Gramm Sauerstoff pro cm 2 pro Sekunde und 340 Mol oder 10,9 kg Sauerstoff pro Sekunde oder etwa 0,55 g pro cm 2 pro Sekunde verbrennt . Dies hängt von der Gesamtenergieleistung (oder Wärme) ab, die er produzieren möchte.

Basierend auf der Antwort von Physics.SE (verkleinert auf 2000 Grad, um seinen roten Flammen zu entsprechen), habe ich berechnet, dass er etwa 200 Liter Luft pro Sekunde verbrauchen würde. Ein wenig weitere Berechnung ergab, dass er etwa 8,8e18 Sekunden brauchen würde, um den gesamten Sauerstoff in der Atmosphäre zu verbrennen, oder 2,8e11 = 280 Milliarden Jahre. Bei 6kK sind es nur 3,5 Milliarden Jahre.