נרות, מצבי צבירה וצבעי להבות

כולנו רואים נרות כל הזמן, בשבת, בימי הולדת וכמובן בחנוכה אך האם חשבתם על הרעיונות המדעיים שמאחורי הנר ? אילו תופעות פיזיקליות מסתתרות בלהבה המרצדת ?

כדי להבחין התופעות המדעיות עלינו להתבונן בנר, לשאול שאלות, לעלות השערות ואולי אף לבצע ניסויים שיובילו אותנו למדע שמאחורי הנר.

בואו נדליק נר ונשאל כמה שאלות מעניינות עליו:

מה בוער בנר ?

אילו מצבי צבירה מתקיימים בנר ?

מדוע הלהבה של הנר תמיד עולה למעלה ?

מה הטמפרטורה של הנר ?

מה מאיר בנר ?

תשובות

מה בוער בנר ?

כדי לענות לשאלה מה בוער עלינו לחשוב על תהליך הבערה. כדי שתתלקח אש אנחנו זקוקים לשלושה מרכיבים: חום שמגיע מהגפרור, חמצן שמגיע מהאוויר בסביבת הנר וחומר. כלומר מה שבוער הוא החומר שנמצא בקצה הנר.

החומר הזה הוא אדי השעווה או הפראפין או האדים במצב של גז. השעווה מותכת והופכת למצב גז וגזים אלו הם אלו שבוערים בקצה הנר. אם תכבו את הנר בנשיפה תוכלו לראות את אדי השעווה מתמרים מעל הנר.

אלו מצבי צבירה מתקיימים בנר ?

בנר מתקיימים ארבעה מצבי צבירה –

השעווה הקרה נמצאת המצב מוצק, חום הלהבה מתיך אותה למצב נוזלי, זאת השלולית הקטנה הקצה הנר, הנוזל מטפס בנימיות דרך הפתיל והופך לגז שהוא זה שבוער. הבערה מייצרת חום רב שהופך את הגז למצב של פלאזמה שפולטת אור.

מדוע הלהבה של הנר תמיד עולה למעלה ?

בגלל כוח המשיכה !!

האוויר מתחמם כך שמשקלו נמוך יותר ממשקל אוויר קר. לכן נמשך אוויר קר למטה ודוחף את האוויר החם למעלה.

מה הטמפרטורה של הנר ?

להבת הנר יכולה להגיע לטמפרטורה של מעל 1000 מעלות צלזיוס! 

הטמפרטורה אינה זהה בכל חלקי הלהבה אלא תלויה בחשיפה של החומר (השעווה) לחמצן. בצידו החיצוני של הנר יש חשיפה לחמצן ולכן הטמפרטורה גבוהה יותר מאשפר בפנים הנר.

מה מאיר בנר ?

מה שמאיר בנר הוא האוויר שמסביבו!

החום הרב של הנר משנה את מצב הצבירה של האוויר מגז לפלאזמה. האנרגיה הרבה שמועברת אליו מתפרקת באמצעות חום ואור. אם נשנה את הרכב הגז באוויר ונוסיף אליו חומרים שונים אז נקבל צבעים אחרים של נרות.