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Brand: Warum brennt eine Kerze weiter?
 
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Patrick



Anmeldungsdatum: 05.07.2006
Beiträge: 417
Wohnort: Nieder-Wöllstadt

Beitrag Patrick Verfasst am: 13. Nov 2006 10:22    Titel: Brand: Warum brennt eine Kerze weiter? Antworten mit Zitat

Hallo,
ich verstehe das nicht:
Wieso ist es so, dass wenn ich ein brennendes Streichholz an den Docht
einer Kerze halte, dass dann die Kerze so lange brennt, bis sie abgebrannt
ist? Hängt es damit zusammen, dass Feuer eine Reizung hat:

psi: Reizung
omega: Konstante = 1,12
Q: Feuerdichte

[Ich habe mal den Titel noch ein bisschen ergänzt, ich glaube, dadurch wird er noch ein bisschen aussagekräftiger. Schönen Gruß, dermarkus]
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 13. Nov 2006 10:52    Titel: Antworten mit Zitat

Dafür kenne ich zunächst keine fertige Formel. Die Kerze brennt weiter, weil Wachs in den Docht nachfließt.

Das, was in der Kerze verbrennt, ist das Wachs aus dem Docht der Kerze. Durch die Hitze der Flamme schmilzt das Wachs oben an der Kerze. Dieses flüssige Wachs fließt hoch in den Docht und sorgt so für Brennstoffnachschub, so dass die Kerze an ihrem Docht immer weiter Wachs verbrennen kann.

--------

Die Größen "Reizung" und "Feuerdichte" aus deiner Formel kenne ich nicht, deshalb werde ich aus deiner Formel nicht schlau; ich kann die Formel nicht einmal auf Einheiten überprüfen, weil ich nicht weiß, welche Einheiten die Größen darin haben sollen.

Welches Modell von der Kerze soll die Formel beschreiben? Könnte es sein, dass du mit "Reizung" so etwas ähnliches meinst wie die Heizwirkung der Kerzenflamme (nämlich den Wärmeübergang von der Kerzenflamme auf das Kerzenwachs) ? Und mit "Feuerdichte" vielleicht so etwas ähnliches wie die Flammentemperatur?

Ich könnte mir gut vorstellen, dass beim Wärmetransport von der Kerzenflamme zum Kerzenwachs alle drei Wärmetransportmechanismen wirken: Wärmeleitung durch das Wachs im Docht nach unten, Konvektion durch die heiße Luft der Kerzenflamme, die das Wachs der Kerze erwärmt, und Wärmestrahlung der Kerzenflamme, die von dem Wachs absorbiert wird.

Dass das Wachs den Docht hochklettert, um zur heißesten Stelle zu gelangen, kennen vielleicht viele vom Löten: Da fließt das Lötzinn auch zu der Stelle, die am heißesten ist. Zusätzlich vermute ich, dass die Form des Dochtes ("schmaler Faden") hilft, dass das Wachs gegen die Schwerkraft nach oben steigen kann.
Patrick



Anmeldungsdatum: 05.07.2006
Beiträge: 417
Wohnort: Nieder-Wöllstadt

Beitrag Patrick Verfasst am: 13. Nov 2006 15:23    Titel: Bestimmung der Feuerdichte Antworten mit Zitat

Es soll die Feuerdichte (wie viel Feuer da ist) bei der Verbrennung von Kupfer bestimmt werden. Kupfer verbindet sinch bei der Verbrennung
mit Sauerstoff und wird dann zu Kupferoxid. Reaktionsgleichung:

Ausgleichen ergibt:

Jetzt kommt der physikalische Teil: Jedem Molekül wird jetzt eine Menge
des Stoffes Q zugeordnet. Dabei gilt für einen beliebigen Stoff für die
Reizung :
Die Reaktionsgleichung wird umgeschrieben in:

Quadrieren auf beiden Seiten ergibt:

Multipliziert man nun mit 3Omega erhält man:

Nun gillt folgendes Gesetz: Eine Zahl vor dem psi multipliziert den Index des psi. Und es gilt noch:


Dann erhält man dann:

Ein Vergleich mit:

und dann kommt man auf:

Das ist die Formel für die Feuerdichte.
Nikolas
Ehrenmitglied


Anmeldungsdatum: 14.03.2004
Beiträge: 1873
Wohnort: Freiburg im Brsg.

Beitrag Nikolas Verfasst am: 13. Nov 2006 15:49    Titel: Antworten mit Zitat

Ich habe zwar nicht verstanden, was die Feuerdichte sein soll, aber dein Psi eines Stoffes hat eine Andere Einheit als das Psi des Feuers...
Hast du das in der Schule gelernt oder woher hast du diese Regeln?

_________________
Nikolas, the mod formerly known as Toxman.
Erwarte das Beste und sei auf das Schlimmste vorbereitet.
Patrick



Anmeldungsdatum: 05.07.2006
Beiträge: 417
Wohnort: Nieder-Wöllstadt

Beitrag Patrick Verfasst am: 13. Nov 2006 16:08    Titel: Antworten mit Zitat

Feuerdichte gibt an, wieviel Feuer bei der Verbrennung benutzt wird.
Einheit: 1me (Mengeneinheiten)
Die Reizung ist zum Quadrat der Feuerdichte proportional.
Einheit: 1me² = 1re (Reizeinheiten)
Ich habe mir die Formel selber hergeleitet!
bishop
Moderator


Anmeldungsdatum: 19.07.2004
Beiträge: 1133
Wohnort: Heidelberg

Beitrag bishop Verfasst am: 13. Nov 2006 19:07    Titel: Antworten mit Zitat

das macht es dann für uns einfacher.

Was genau beschreibt die Reizung?
Kannst du für deine Formel irgendwelche Experimentelle Belege erbringen?
Was genau erhoffst du dir durch diese Beziehung?

_________________
Ein Physiker ist jemand, der über die ersten drei Terme einer divergenten Reihe mittelt
Patrick



Anmeldungsdatum: 05.07.2006
Beiträge: 417
Wohnort: Nieder-Wöllstadt

Beitrag Patrick Verfasst am: 13. Nov 2006 19:22    Titel: Antworten mit Zitat

Die Reizung gibt an, wie viel Masse ein bestimmter Reiz hat.
Die Hörwahrnehmung funktioniert beispielsweise so, dass eine
Schallwelle durch ihre Schalldichten einen Mechanismus im Ohr
auslöst, der dann ein Signal ans Gehirn überträgt. Hohe Schalldichten
und somit auch laute Geräusche werden in einem Reizfeld innerhalb
des Ohres "aufgespalten" und durch deren Spannungs, Faltungs, und
Verteilungsanteilen an bestimmte Stellen des Gehirns übertragen.
Dabei macht man bestimmte Eindrücke von Schallwellen.
Zur Herleitung der Reizformel:
Es gilt für eine Dichte eines Stoffes

Dabei wird rho als Produkt eines Verstärkungsfaktor von omega = 1,12
und einer Reizdichte gesetzt. m wird dann zu psi, weil die Masse einer
Reizmasse ganz genau übereinstimmt. Für V wird dann die dreifache
Reizdichte eingesetzt, da das Volumen (Reizumfang) eines Reizes aus
- einer Reizdichte einer Spannung
- einer Reizdichte einer Faltung
- einer Reizdichte einer Verteilung
zusammengesetzt ist.
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 14. Nov 2006 09:53    Titel: Re: Bestimmung der Feuerdichte Antworten mit Zitat

Patrick hat Folgendes geschrieben:
Es soll die Feuerdichte (wie viel Feuer da ist) bei der Verbrennung von Kupfer bestimmt werden. Kupfer verbindet sinch bei der Verbrennung
mit Sauerstoff und wird dann zu Kupferoxid. Reaktionsgleichung:

Ausgleichen ergibt:

Jetzt kommt der physikalische Teil: Jedem Molekül wird jetzt eine Menge
des Stoffes Q zugeordnet. Dabei gilt für einen beliebigen Stoff für die
Reizung :
Die Reaktionsgleichung wird umgeschrieben in:

Quadrieren auf beiden Seiten ergibt:

Multipliziert man nun mit 3Omega erhält man:

Nun gilt folgendes Gesetz: Eine Zahl vor dem psi multipliziert den Index des psi. Und es gilt noch:


Dann erhält man dann:

Ein Vergleich mit:

und dann kommt man auf:


Deine Beschreibung ist komplett stimmig. Die von dir gewählten Größen und ihre Bezeichnungen halte ich für ungewöhnlich.

Deine Mengeneinheit ist proportional zur Wurzel aus der Zahl der Moleküle dieses Stoffes.

Das , das du als Reizung eines Stoffes bezeichnest, ist proportional zur Anzahl der Moleküle dieses Stoffes und damit proportional zur Masse dieses Stoffes.

Das , das du als Reizung des Feuers bezeichnest, definierst du als proportional zu der Anzahl der Sauerstoffmoleküle, die bei der Verbrennungsreaktion verbraucht werden.

Ich meine, das solltest du, wenn du in deiner Bezeichnungsweise konsequent sein möchtest, als die Feuermenge (und nicht als die Feuerdichte) bezeichnen.

----------------------------------------

In der Physik ist der Begriff Reizung an dieser Stelle kein Fachbegriff, statt dessen arbeitet man hier üblicherweise mit der Teilchenzahl .

Normalerweise finde ich Mengeneinheiten, die proportional zur Teilchenzahl sind, deutlich anschaulicher.

Dein Ansatz, Feuer in Einheiten zu messen, die angeben, wieviel Sauerstoffmoleküle verbraucht werden, wird üblicherweise verwendet, um auszurechnen, welche Energie bei einer Verbrennungsreaktion frei wird: Da man die Reaktionswärme kennt, also die Energie, die für die Teilchenzahlen freigesetzt wird, die in der chemischen Reaktionsgleichung stehen, kann man die bei der Verbrennung frei werdende Energie aus der Anzahl der verbrauchten Sauerstoffmoleküle berechnen.

Um damit durch eine Rechnung sagen zu können, ob diese Energie reicht, um genügend Wachs zu schmelzen, damit die Kerze weiterbrennt, braucht man (wie ich oben angedeutet habe) eine Abschätzung dafür, welcher Anteil dieser Energie als Wärmeenergie in das Wachs transportiert wird.

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Ich vermute, du hast die Bezeichnung "Reizung" und die Idee mit der Mengenangabe, die proportional zur Wurzel der Teilchenanzahl war, aus einer Beschreibung der Funktion der Wahrnehmung des menschlichen Ohres gewonnen. Vermute ich da richtig?

So ist zum Beispiel die Schallintensität proportional zur Wurzel aus der Schallamplitude.

Weißt du, woher der Zahlenwert 1,12 für omega kommt? Welche Verstärkung bezeichnet dieser Faktor genau? Weißt du vielleicht sogar eine schöne Informationsquelle dazu, wo ich das nachlesen könnte? Vielleicht auch zu dem, was du als Spannung, Faltung und Verteilung erwähnt hast?
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