Brennt Kerze in Schwerelosigkeit?

Rückfrage
Hallo Martin,

Klare Antwort von mir: Ja, die Kerze brennt, Schwerkraft nicht
erforderlich, die Konvektion reicht aus. Schließlich ist die
Luft am Docht etliche 100 Grad heiß (wird ja schließlich
ionisiert, wie man an der Flamme sieht).

wenn Du so klar antworten kannst, wirst Du uns auch sicher erklären können, wie es in Schwerelosigkeit zu Konvektion kommt, oder?

Und dann hätte ich noch gern gewußt, wo an der Flamme ich die Ionisation erkennen kann.

Gruß
Axel

wenn Du so klar antworten kannst, wirst Du uns auch sicher
erklären können, wie es in Schwerelosigkeit zu Konvektion
kommt, oder?

Ich versuchs mal:
Es gibt drei Arten von Wärmetransport:
Strahlung,
Wärmeleitung
und Konvektion

Uns interessiert wohl nur die Konvektion, weshalb die Aufzählung überflüssig war :wink:
Wenn die Luft durch die Flamme erwärmt wird, dehnt sie sich aus, es kommt zu Luftdruckunterschieden und dadurch zu einem Ausgleich der Luftmassen.
Vergleichbares Beispiel: Das Wetter, Meeresströmungen. Oder überlege, was passiert, wenn ich die Luft in eine Gefriertruhe abkühle und diese dann öffne; Warme Luft strömt die in Truhe, es kommt zur Konvektion.
Konvektion hat nichts mit Schwerkraft zu tun. Sondern immer mit dem Ausgleich von Luftmassen, dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik sei Dank.
Fehlt die Schwerkraft, so ist natürlich keine Richtung für die Luftbewegung mehr vorgegeben, das unterschiedliche Gewicht von kalter und warmer Luft kommt nicht mehr zum tragen. Daher funktiniert der Luftaustausch auch nicht mehr ganz so gut und die Flamme wird kleiner.
Ach ja, und die Diffusion wird zu einem Ausgleich der Konzentrationen von Sauerstoff und Verbrennungsgasen führen. Also noch ein Grund für Luftbewegungen.

Und dann hätte ich noch gern gewußt, wo an der Flamme ich die
Ionisation erkennen kann.

In der Umgebung des Dochtes ist es verdammt heiss. Das erwärmt die Luft , die Gase in unmittelbarer Nähe so sehr, dass sie genügend Energie bekommen, um Elektronen aus den äußeren Schalen ins Kontinuum zu heben, das Gasmolekül wird also ionisiert. Fällt das Elektron wieder zurück, wird die freigewordene Energie in Form eines Photons, also eines Lichtquantums frei. Das ist das Licht, das wir von der Flamme empfangen.

Beste Grüße

Martin

Bitte?

Konvektion hat nichts mit Schwerkraft zu tun. Sondern immer
mit dem Ausgleich von Luftmassen, dem zweiten Hauptsatz der
Thermodynamik sei Dank.

Bitte? Und ich dachte in meiner Naivität, das Erscheinungen, wie hydrostatischer Auftrieb oder Konvektion (die auch eine Art hydrostatischen Auftriebs ist) zwingend an das Vorhandensein einer wie auch immer gerichteten ausseren Kraft (ob sie nun von der Gravitation herrrührt, oder aber z.B. zentrifugal erzeugt wird, sei dahingestellt) gebunden sei…
Und dass diese Erscheinungen beim Fehlen dieser Kraft auch ausbleiben…

MfG

C. (nicht ganz überzeugter)

Bitte? Und ich dachte in meiner Naivität, das Erscheinungen,
wie hydrostatischer Auftrieb oder Konvektion (die auch eine
Art hydrostatischen Auftriebs ist) zwingend an das

Dann setze ich eben noch einen drauf :wink:

Hydrostatischer Auftrieb:
Wenn ich einen Behälter mit Flüssigkeit fülle, deren Dichte kontinuierlich in eine Richtung des Gefäßes hin ansteigt und dieses Ding in die Schwerelosigkeit bringe, dann wird sich ein eingebrachter Körper in Richtung der abnehmenden Dichte bewegen.
Wichtig ist der Gradient, also die Änderung des einen Parameters in eine bestimmte Richtung. Beim hydrostatischen Auftrieb wird dies durch den Druck verursacht, der wiederum der Gravitation zu verdanken ist. Aber warum soll ich soetwas nicht auch durch elektrische Felder oder sonstwie erzeugen?

Vielleicht hilft dir die Relativitätstheorie weiter: danach ist Gravitation von anderer Beschleunigung nicht zu unterscheiden. Gedankenexperiment: Was passiert mit einer Kerze in einer gleichmäßig beschleunigenden Rakete?

Hab noch nicht ganz überzeugt, oder?

Beste Grüße
Martin Schubert

Hallo,

irgendwie läuft da was falsch in deiner Auffassung: Konvektion ist das Aufsteigen warmer Luft (Gas) in kälterer Umgebung. Das ist zu 100% an Schwerkraft gebunden - Punkt, aus, Feierabend!
Wenn da trotzdem Flammen brennen, dann wie auf der Website untem beschrieben („little fireballs“), was eher ein Sonderfall ist. Unter völlig ungestörten Umgebungsbedingungen - keine Luftströmung an der Flamme vorbei durch irgendwelche andere Ursachen - erstickt diese relativ schnell

Stucki

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Hi,

irgendwie läuft da was falsch in deiner Auffassung: Konvektion
ist das Aufsteigen warmer Luft (Gas) in kälterer Umgebung.

Auch. Wie nennst Du denn die Strömung von Gas- oder Flüssigkeiten, die Temperaturunterschiede ausgleichen, sonst? Diffusion ist etwas anderes, die ist nicht gerichtet.

Im Netzt findest du Definitionen wie diese:

Konvektion (lat.), 1) Ausgleich von Temperaturunterschieden über strömende Gase oder Flüssigkeiten. Man unterscheidet erzwungene K. (z.B. beim Heizlüfter) und natürl. K. (z.B. beim Heizkörper, der von warmen Wasser durchströmt wird).

Konvektion, Wärmetransport durch sich bewegende kleinste Flüssigkeits- und Gasteilchen. Siehe Wärmeübertragung (MSN Encarta)

Bei Wikipedia findet sich übrigens eine sehr merkwürdige Definition, die auch fleißig zitiert wird. Hier wird mit Grenzflächen, Festkörpern und Fluiden argumentiert. Sehr merkwürdig.

Die Konvektion, die wir im Klima kennen, ist halt die bekannteste. Aber da alle drei Gutachter meiner Dissertationsschrift die Formeln für die Konvektion, die da ganz ohne Gravitationkomponenten standen, mir nicht um die Ohren gehauen haben, denke ich, dass ich richtig liege. Sorry for beeing arrogant :wink:

Unter völlig ungestörten Umgebungsbedingungen

  • keine Luftströmung an der Flamme vorbei durch irgendwelche
    andere Ursachen - erstickt diese relativ schnell

Da gebe ich dir Recht. Ohne Störung wird sich auch bei der Konvektion eine stationäre Situation einstellen und die Flamme ersticken. Aber ich wüsste nicht, wie diese Störungsfreie Situation erzeugt werden kann. Wir haben immerhin eine Kerze und keinen idealen Wärmepunkt.

Übrigens: Mag sein, dass meine Erklärung nicht die idealste welche ist… ich hänge nicht daran :smile:

Beste Grüße aus dem All

Martin Schubert