Садоводы осенью и весной часто уничтожают опавшие листья, сжигая их на костре. Разведя костер, они начинают сыпать на него сверху листья. В каком случае костер будет лучше гореть и меньше дымить: если листья сухие и бросают их небольшими порциями, или листья сырые и их много? Объясните, основываясь на известных физических законах и закономерностях, почему это происходит.
Решение:
1. Костер будет лучше гореть и меньше дымить в первом случае.
2. При горении легких сухих материалов образуются горячие газы, имеющие плотность более низкую, чем окружающий воздух. На эти газы, в соответствии с законом Архимеда, действует выталкивающая сила, и они начинают подниматься вверх, образуя восходящий горячий конвективный поток, поджигающий топливо в костре.
3. Если бросать сухие листья в костер небольшими порциями, то они в силу своей малой теплоемкости сразу нагреваются и загораются, сгорая практически без дыма.
4. Если же листья сырые и их много, то они перекрывают путь восходящему горячему конвективному потоку продуктов горения из костра, уменьшают «тягу», что замедляет процесс высушивания и нагревания этих листьев, и они вместо быстрого горения медленно тлеют, выделяя густой и мало нагретый дым. Поэтому если костер завалить
листьями, то доступ кислорода воздуха к огню почти прекратится, и костер может погаснуть.