خاموش کردن شعله شمع با استفاده از لوله شیشه‌ای

شمع از هیدروکربن‌ها ساخته‌شده است. بدین معنی که بیشترین ترکیبات آن هیدروژن H و کربن C است. زمانی که شمع روشن می‌شود گرمای شعله، مواد بدنه شمع که اطراف فتیله است را ذوب می‌کند. سپس مواد ذوب‌شده توسط فتیله و به دلیل خاصیت مویینگی کشیده می‌شود. حرارتِ شعله منجر به شکست هیدروکربن‌ها و تبدیل آن‌ها به مولکول‌های هیدروژن و کربن می‌گردد. این مولکول‌ها به سمت شعله کشیده می‌شوند و آنجا با اکسیژن هوا واکنش داده و گرما، نور، بخارآب (H2O) و دی‌اکسید کربن (CO2) ایجاد می‌شود.

fanamouz-chistaa08-2-1

تقریباً یک‌چهارم انرژی ایجادشده از احتراق شمع، به‌صورت گرما، از شعله در تمام جهات پخش می‌شود. مقدار کافی گرما نیز برگشت کرده و هیدروکربن‌های بیشتری از شمع را ذوب می‌کند تا فرآیند احتراق ادامه داشته باشد.
زمانی که یک شمع می‌سوزد، شعله هوای اطراف را گرم کرده و هوای گرم به سمت بالا حرکت می‌کند. از آنجا که این هوای گرم به سمت بالا می‌رود لذا هوای سرد و اکسیژن در پایین شعله جایگزین آن می‌شود، وقتی این هوای سرد، گرم می‌شود، مجدداً بالا رفته و هوای سرد جای آن را می‌گیرد. این فرایند سبب ایجاد یک چرخه مستمر از بالا رفتن هوا شده و باعث می‌شود شعله شمع مانند تصویر زیر، شکل بگیرد.

fanamouz-chistaa08-2-2

در این آزمایش در برنامه چیستا یک لوله شیشه‌ای بر روی شعله شمع قرار داده می‌شود.

fanamouz-chistaa08-2-3چند ثانیه بعدازاینکه لوله شیشه‌ای اطراف شمع روشن را احاطه کرد، مشاهده خواهد شد که شمع خاموش می‌شود.

fanamouz-chistaa08-2-4هنگامی‌که شمع می‌سوزد درواقع اکسیژن موجود در هوا با کربن و هیدروژن موجود در شمع واکنش می‌دهد. این اتفاق میزان اکسیژن موجود درون لوله شیشه‌ای را کاهش می‌دهد. از طرفی مقدار دی‌اکسید کربن موجود در لوله شیشه‌ای نیز افزایش می‌یابد. درواقع دی‌اکسید کربن به شعله شمع می‌رسد، بنابراین در اطراف شعله به‌جای اکسیژن، دی‌اکسید کربن که سنگین‌تر است، وجود دارد. دی‌اکسید‌کربن شعله شمع را خفه کرده و آن را خاموش می‌کند.