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ロウソクの炎を高濃度酸素下に置くと火が大きくなります。
これは酸素が燃焼を促進するためと小学校で習います。
しかしよくよく考えてみると、なぜ燃焼を促進させられると火が大きくなるのでしょうか。
まずはじめに、私はろうそくの炎の光についてこう理解しています。
①ロウソクが赤いのは火の内部への酸素の供給が追い付かないため、不完全賞により高温の煤があまっており、その黒体放射で赤っぽく光って見える。
②周りの空気の接する周辺部は酸素の供給が足りるので黒体放射による色は出ず、燃焼の過程に出る励起したラジカルによる発光が起こっているが、内部でおこる黒体放射に対して光が弱いのでほとんど目視できない。
しかしこのロウソクの光の仕組みを考えたときに、それなら高濃度酸素下では不完全燃焼による煤が出にくくなり、火が大きくなるのではなく、「青くなって逆に小さくなるべきなのでは？」と思いました。
実際にガスバーナーでは空気の供給が少ない時は赤い大きな炎が出て、空気調節ネジをあけると青い炎に変わり、大きさも小さくなります。
この原因を自分では以下のように考えました。
ガスバーナーでは炎が大きくなるのは供給するガスの量によるものでした。
つまり、ろうそくでも供給される燃焼物質の増加が考えられます。
酸素供給が多くなる。
↓
完全燃焼が増える
↓
蝋に与えられる熱量が増え、ろうが解けて揮発する速度が速くなる
↓
燃料が増えて酸素の供給が追い付かなくなる
↓
煤による黒体放射が起こる赤い炎が大きくなる。
この考え方であっているのでしょうか。
つまり酸素が炎を大きくする直接的な原因ではなく、温度が上がることで燃料供給速度が上がっているだけなのでは？ということです。
もしあっていたら、逆にものすごく冷やしたロウソクの炎は高濃度酸素下でも通常の空気の下で常温のロウソクの炎と大きさが変わらなかったり、溶けるギリギリまであたためたロウソクは通常の空気の下でも炎が大きかったりするのでしょうか。
またいくら高濃度酸素下においてもガスの供給が一定のガスバーナーでは炎が大きくなるということはないのでしょうか(赤い炎が青くなる？青い炎はそのまま？)。
分かりましたら教えてください。
A 回答 (14件中1～10件)
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No.14
- 回答日時：
＞わかっていただきたいのは、今回の主題は「どうやって光が出るか」では無く
>「どうして青くならないか」です。
励起状態、ラジカル・・・に関しては、釈迦に説法だとは思いつつ投稿しました。
他意はありませんので、お気持ちを害してしまったのであれば、恐縮です。
ロウソクの炎が雰囲気の酸素濃度が高くなるとなぜ大きくなるのか？
その時、なぜ色が赤いままで青くならないのか？ということですね。
大きくなることに関しては、燃焼ガスの供給量が多くなると言うことで良いと思います。
炎の中で可燃性ガスが酸化反応を起こし、化学反応の結果発光し、
発光現象が生じている場だと思います。
温度が下がったり、燃焼ガスがなくなったりして、発光（可視光）を伴う化学反応が
起こらなくなれば、その場所は炎ではなくなってしまいます。
炎の大きさ（可視光を放出する化学反応が起こる場の大きさ）は、反応している可燃物の
上昇速度と反応時間（反応継続時間）によって決まるのではないでしょうか？
だらだらと長く発光していれば、その間に上の方まで移動し、大きな炎となる。
ガスバーナーの場合、事前に空気を混合するので、完全燃焼できるよう
空気量を増やせば、短時間に完全燃焼してしまうため、炎は小さくなる。
ロウソクの場合、雰囲気酸素濃度を高めると今まで不完全燃焼していたものや
燃焼速度が高くなり温度が上昇し、その分溶けたロウの供給量が増え
（律速段階である、熱分解、気化速度が速くなり）
最終的に可燃ガスの供給量が増えます。
ある時点で全てが釣り合い、定常状態となります。
しかしながら、事前に酸素を混合することはできないので、酸素の供給は
外からの拡散に頼るしかありません。
酸素濃度を高めると当然拡散速度も速くなりますが、可燃ガスの供給量増加と
比べたときにどうなのでしょうか？
ガスバーナーとは大きく異なりませんか？
酸素濃度を高めて燃焼速度を速めたり、拡散速度を速くしたとはいえ
燃焼ガス量も増えているので、結果として青色まで温度を高めることができず、
赤色のままで炎が大きくなっているだけではないでしょうか？
ススによる黒体放射などを特別考えなくても説明できるような気がします。
ロウソクの燃焼（炎の色）に関して、ススによる黒体放射が（定量的に）
どれだけ重要なのか？私には分かりません。
まず、ロウソクの炎の中でススが、どこで発生しているのかも
確かなことが私にはわかりません。
酸素不足のロウソク芯のところで熱分解し低分子量になった揮発成分や
そのままの状態で揮発した可燃成分が気相で化学反応を起こします。
この化学反応は非常に複雑で、何段階ものスッテップで反応は進みます。
一部は、さらに分解して最終的に炭酸ガスと水になりますが、
ごく一部は脱水、縮合、炭化と進み、ススとなります。
この反応がロウソクの中心部分で完結し、中心部分でススが発生しているのか？
結構な反応時間が必要で、炎の上の方でススが発生しているのか？
または、さらに時間が必要で炎から少し出たところでススが発生しているのか？
もし、ススの発生がかなり遅く炎の上部や炎から少し出たところならば、
中心部の炎の色に関しては、ススによる黒体放射は影響度が小さくなってしまいます。
追伸；炎の大きさ、つまり可燃物の供給速度に関して、ロウソクの芯の役割を以前投稿しましたが
添付資料を参照すると、その考察は正しかったのではないかと思います。
http://k-design.kameyama.co.jp/faq/index.html#time
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No.13
- 回答日時：
炎の色に関しては、あまり知識がないので的外れかもしれませんが、
温度だけの関数として、特定波長の光の割合が決まる理想的な黒体からの光放射、
つまり、プランクの法則で説明される黒体放射では、ロウソクの色が説明できない。
だから、黒体放射だけでなく「ラジカル」による発光だと質問者さんは、お考えなのですね。
少しだけ違和感があります。
質問者さんが仰る「ラジカル」による発光も、結局のところ励起状態から基底状態に電子が
落ちる時にそのエネルギー差に応じた光が放出される。
黒体放射においても励起状態から基底状態からに電子が落ちることに変わりはないと思います。
黒体放射におけるプランクの法則によって、連続ではない、飛び飛びのエネルーレベルという
ことが認められたことは有名だと思います。
質問者さんが仰る「ラジカル」も基底状態のラジカルでは発光しないと思います。
あくまで、発光とは励起状態の原子、分子の存在が必要だと思います。
つまり、ラジカルという表現よりも励起状態の原子、分子、ラジカルという表現の方が
より厳密的だと思います。
黒体放射（黒体輻射）も質問者さんがお考えの「ラジカル」も共に電子が励起状態から
基底状態に落ちることが原因なのに、質問者さんが波長の差を意識するのでしょうか？
黒体放射は、その温度によって励起状態の電子の分布が決まります。
どのような励起状態も全て取ることができるのが黒体です。
完全な黒体の材料は存在しませんが、ススは共役２重結合をたくさん持つために
非常に多くの励起状態（エネルギーレベル）を持ち得ますので、黒体として
取り扱っているのでしょう。
一方、質問者さんが仰る「ラジカル」に相当する励起状態の分子
（励起状態のラジカル、分子、原子、イオン）は、炎の中で酸素と可燃物が
酸化反応することによって生じます。
可燃物の構造によって、酸素と反応して発生するエネルギーは決まってしまいます。
よって、化学反応によって直接生じる励起分子のエネルギー分布は、その温度における
黒体放射とは異なってしまいます。
（化学反応の種類によって、励起状態のエネルギー分布が決まってしまう。）
その温度によってのみで波長分布が決まる黒体放射と、化学反応の種類によって決まる
励起状態のエネルギー分布に依存する発光の２つを仰っているのだと感じました。
No.11さんがイオン化等もしていて・・・はプラズマのことを示していると思います。
実際、炎には、プラズマが含まれていますから、ラジカルだけではなく、
No.11さんが言うようにイオンも含まれます。
とにかく、発光はイオンであれ、ラジカルであれ、分子や原子でも、励起状態にある
電子が下のレベル（基底状態など）に落ちるときのエネルギー差が光として
放出されるのだと思います。
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コメントありがとうございます。
ラジカルの記述に関してですが、これは途中のお礼では励起状態という話も書いたのですが、回答者さんのようにラジカルが励起状態から基底状態に落ちることで発光すると知っている人にはこの表現で十分通じ、わからない人は回答を頂いても私が満足行く回答を得られるとは思えなかったのでこのような書き方になりました。
また、回答者さんの言うように黒体放射も化学発光も励起状態から基底状態に落ちるときの発光ですが、今回はその原因にこそ焦点を当てるべき疑問だと思ったため、ガスバーナーなどの青い炎が熱励起による発光、つまり黒体放射だと考えている人は最初から前提が間違っているため、回答を控えてくださいと書いています。
そして波長の話は、炎の温度で起こる熱励起による発光では青色という短い波長には見えませんよという主張を補強をする意味合いで書いています。
わかっていただきたいのは、今回の主題は「どうやって光が出るか」では無く「どうして青くならないか」です。
酸欠状態が原因で炎の内部が熱励起によってオレンジに発行しているなら、高濃度の酸素に入れたら「ガスバーナーと同じように青くなるはずでは？」という発想がもとなのです。
ですから、ガスバーナーの炎の色を「熱励起による色」と思っている人に回答されては、前提が間違っている回答が集まってしまう事になるため、それを知っている人が書いてくださいとお願いしています。
わかっていただけますか？
No.12
- 回答日時：
些細な 修正だよ、
表面と 主張し続けているが、
此は、
混合率の 観点から、
考えれば、
おかしいと 考えたからね。
さび等を 除けば、
概ね、
ものは 気化して、
炎を 立たせる、
と 認識して、
良いのじゃ ないかな、
其れは 何故か、
と 言えば、
気体が混合して環境が整った結果燃焼が起こるからでは無いかな、
ならばこそ、
表面で 起こる必要は、
必ずしも 無く、
寧ろ、
逡巡、混合、
等 していく、
其の過程で、
最も 最適に、
近づく 箇所か、
ある、
と する方が、
論理的だよね。
所で、
ススが 無いだろう、
箇所での 反応が、
可視性に 欠ける、
と いう、
話しなら、
此の 写真が、
其れを 肯定し得るかも、
知れなかったが、
疑問点は 其所には、
無いとの 事なので、
ね。
否定しているが、
論点に 明確に、
ズレか 生じている、
確固たる 疑問があって、
質問している訳では、
ないよね。
好奇心と、虚栄心か、
見得るように 思うが、
踏み台に おいそれと、
進んで 成る程、
優しくは ないよ。
相手を、
罠に 落とすような事を、
避けるべきだね。
後、
言い回しを 未だ、
知らないよね、
何にでも 共通する事だけど、
決裁権の 有無と、
適応範囲は、
常に 意識して、
行動した方が いいよ。
問題無い旨、
口に しているが、
此は 一般的に、
失礼な 言い回しで、
適応範囲が 貴方のみに、
留まって無く、
其の全体に付いて、
貴方の一存で決済完了させているような意味合いになっていて、
故に、
相手の 決裁権を、
不能、無効、無意味、
堂々と 断じている事に、
なっている。
此の様に 何事も、
得られたものの、
其の際を 読む、
癖を 付けた方が、
いいよ。
例えは、
高濃度酸素化で 気化ロウ供給量が、
増え、
そして 其れが、
スス分を 除いて、
全て 燃焼するのだよね、
此処まで 指摘しておいて、
其の際を 読まないよね。
そう言った所、
多いよ？
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全体的にどの文がどの文について言っているのかわかりません。
せめて以前のように引用をつけていただけるとありがたいです。
どの文について仰っているのか不明なので論点のズレ虚栄心とか罠とか言われても実感がわきません。
こことここでこう論点がずれてるとか、ここで罠にかけようとしただろうとか書いていただけると助かります。
好奇心については大いにあります。
無かったらはじめからこんな質問はしないですし、好奇心があることが悪いことだとは全く思えません。
最後の方の「其の際」と言うのが何を指しているのか、書いていただいて考えても私には全くわかりませんでした。
其の際とは何なのか教えていただけたらと思います。
No.11
- 回答日時：
ラジカルとは？
かな。
イオン化等していて、
尚も、
苛烈な 反応を、
示すもの、
で 良いかな？
此の場合は 但の、
燃焼中材料だね、
良いかっこしー したら、
恥ずかしいかな。
映像だが、
薄赤い層が 見得ないかな？
サーモグラフィー風 映像側でも、
外縁部と 見える、
其の外側に、
もう一層 あるよね。
後、
質問内容が 変わってるよね？
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質問内容は変わっていません。
お礼でのやり取りは質問の追加ではなく、回答者さんの理論でおかしいところを指摘しているだけです。
ラジカルについては質問では無く確認です。
知っていて読んでくれているのか疑問に思いました。
また、先の回答で指しているのが「青色」の事についてでなかったなら問題ありません。
私には回答者さんの回答がが「青色が炎の黒体放射で出ている」という主張にも読めてしまったので、そんな主張をしているわけでは無いと確認がしたかっただけです。
ラジカルについてご存知のようなので、「炎中のラジカルによる化学発光」も理解されているでしょうから安心しました。
次にこれは新たな質問というより回答の意図がわかりにくいのでちゃんと確認したいのですが、薄赤い層が見えることで回答者さんは、どんな主張の根拠にしたいのですか？
根拠と主張の結びつきがわかりにくいので、もう少しつながりがわかりやすく説明していただければと思います。
No.10
- 回答日時：
炎が大きくなる理由は、質問者さんが考察しているように燃料（ロウ）の供給量が多くなる
ことだと私も思います。
ただ、なぜ供給量が多くなるのか？については、もう少し深い考察をした方が良いのでは
ないでしょうか？
今、炎の大きさが一定で、定常的にろうそくが燃えているとします。
すると、ロウの移動は、１）固体のロウが熱で溶けて液体となる。２）毛細管現象で芯の中を
移動し、芯の上部に移る。3）熱分解によって低分子量化する。４）蒸発し、気体となる。
（一部はロウのままで蒸発するかもしれませんが、熱分解も起こっていると思います。）
毛細管現象で芯の中を移動するロウの量（移動速度）と気体化の速度が一致しているので、
炎の大きさは一定となります。
各段階において、律速段階（最も遅い過程）はどこでしょうか？
私は、活性化エネルギーが最も大きい３）の過程ではないかと思います。
融解の活性化エネルギー、流動の活性化エネルギー（液体ロウの粘度の温度依存性）、
毛細管現象における表面張力の温度依存性、熱分解（共有結合を切断する）ための
活性化エネルギー、蒸発の活性化エネルギーを比べると、共有結合を切断のが、
最も活性化エネルギーが高いと思います。
ここで、雰囲気の酸素量を高めます。
結果として、炎が大きくなる。つまり、ロウの供給速度が高くなり、定常状態となります。
この定常状態においても、移動するロウの量（移動速度）と気体化の速度が一致しています。
では、酸素濃度を高めたときに、どうしてロウの供給速度が速くなった状態で定常状態に
なるのでしょうか？
それは、酸素濃度を高めて、雰囲気温度が高くなったため、律速段階の速度が
速くなったからだと考えるのが一般的ではないでしょうか？
つまり、熱分解速度が速くなったからだと・・・・
質問さんは、炎の大きさを調整するために、固体のロウの温度を制御しようとお考えですが、
律速段階以外の過程をコントロールするのは、非効率だと思います。
ロウが溶けるギリギリの温度まで冷やす・・・炎は幾分小さくなると思いますが
本当に効果が出るまで冷やすと、液体ロウの供給が不安定となり、消えてしまうと
思います。
消えない程度に安定的に溶けた状態では、炎を小さくする効果は小さいと思います。
ロウの温度を高めて、ロウ全体を液状化して、それに芯を入れて火をつける。
少しは大きくなるかもしれませんが、効果は小さいと思います。
律速段階、つまり熱分解の速度を高めるためには、熱分解する場を広くすれば
いかがでしょうか？
つまり、芯の太さを太くする。芯の数を増やす。
１本のロウソクではなく、ロウソクをたくさん束ねて芯の数を増やす。
液体のロウならば、一本の芯ではなく、数本の芯を入れる。
芯の細いロウソクよりも、芯の図太い、大きなロウソクの方が大きな炎に
なっていませんか？
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わかりやすいご回答ありがとうございます。。
芯から燃料が供給される過程を細分化していただいたおかげで、とても理解しやすかったです。
確かにロウを溶かした中に芯を入れて燃やしてもそこまで炎が大きくなるとは考えにくいですね。
また通常状態の燃料供給がどこで止まっているかということへ発想がいかなかったのは恥ずかしいですね。
確かに温度が上がったから燃料が多く供給されると言うだけでは、間違っていなくても本質をついていませんでした。
ありがとうございます！
No.9
- 回答日時：
フリー素材中から 探してきたのだが、
此を 見て貰えるかな？
https://1drv.ms/u/s!AjviygfJDgV_3GJzflwQDnLwtnsi
薄く 外縁部を、
纏っている事が、
見て取れると 思う。
同じ 炎では、
無いが、
サーモグラフィーっぽい 映像だと、
こうだ、
https://1drv.ms/u/s!AjviygfJDgV_3GNjz1MEppvztpp_
さて、
要は 物理なのだから、
数学のように、
虚構には 走れない。
分かるよね？
ならば、
見て取れば いい。
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>>薄く外縁部をまとっていること>>が見て取れると思う
青い色の事ですか？
黄色く強く光っている場所の事ですか？
青色だとしたら青色は出ますよ？
しかしそれが「黒体放射」によるものでは無く、ラジカルによるものだと言っているのです。
回答者さんはラジカルが何かわかってお礼読んでくれてますか？
黄色い色の事でしたらこれは黒体放射による色でしょうね。
外縁部では酸素供給により反応が進み高温になっているので、黒体放射のスペクトルがより短波長な物が混ざってこの色になっているのでしょう。
サーモグラフィーの写真もありがとうございます。
これも外縁部が高温のことを表していますね。
もう一度はっきり書きますから、よく読んでくださいね。
私は炎の周囲が高温で無いとはいっていません。
わかりますか？
回答者さんと違うのは、原因と結果が逆だと言っているのです。
回答者さんは「高温だから反応が進む。もともと酸素は足りている」と書いていて、私は「酸素が供給されて反応が進むことで高温になっている」と言っているのです。
ですからどちらの意見でも外縁部は高温になりますよ。
そして外縁部が高温になる理由は酸素が供給されているからだという記述を先のお礼に書きました。
回答者さんはもしまだ「温度によって反応が進む」と言うのであれば、そういった記述がある文献を持ってきてください。
もう一度書きますが、どちらの意見でも周囲は高温になりますからね？
No.7
- 回答日時：
①
此の点から、
何を 示したいのかが、
掴めない。
②、③、
例えば、
水素と、炭素と、アンモニアでは、
同一高温環境下に 置かれたと、
しても、
燃え切るまでの 速度に、
差が 出る所か、
容易くには 燃えないものまで、
出る。
此の 燃焼し続ける、
時間中、
必要十分な 熱供給が、
求められるが、
勿論、
其れは 自己の、
燃焼で 賄う、
必要が あり、
熱収支的に、
燃焼条件を 満たせない、
組成が 出る事も、
ある。
炭が 最後に、
燃えるのも、
此で 説明が、
付くのだろう。
抑もを 紐解けば、
燃焼には、
酸素、燃材、温度、
等が 必要だ、
酸素に 十分に、
触れたから、
と いって、
燃え得る訳では 無い。
④
其の 逆だよ。
発し得る 総熱量を、
どの位の 単位時間で、
出し切れるかに よっても、
到達温度上限は 影響を、
受ける。
木や、気化ロウは、
此の燃焼時間が 長く、
単位時間に 出し切れる、
割合が 低い。
其れ処か、
燃焼に より高温を、
必要と する、
組成まで 燃やしきれず、
ススが でる。
因みに、
使うなら、
黒体放射では なく、
黒体だよな？
放射してくるのは 電磁波で、
ススでは ないよな？
もっと言えば、
難燃性組成とか 言った方が、
直感的だよな。
しかも、
用法意図まで 違ってるよな？
燃焼中組成を、
そうは 言わなくないか？
物体は 分解される時にも、
場合により、
エネルギーを 必要とする。
炎内では、
温度が 此を、
主に 担う、
二酸化炭素化 出来るまで、
粒子を 微粉末化するだけの、
温度が 無ければ、
二酸化炭素の 元まで、
微粉末が 出来ない。
故に、
申し出には、
正当性が あるとは、
言えない。
④
先出通り、
単位時間辺りの 放射率と、
総エネルギー量が 低いから、
保有総熱量すら、
全て 放ち切れない、
位であって、
到底 オレンジ止まりだろう。
但し、
組成改質を 施すなら、
此の 限りからも、
脱する事は あるだろう。
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①について
>>赤みが 増したりは、
>>しないよね？
この文章から、回答者さんは私が「炎が赤くなる」と言っていると勘違いしているのかと思いました。
それに対して違いますよという返答です。
②と③の返答の
燃焼速度について
もし、熱収支的に不完全燃焼を起こしているのであれば、炎の周辺部ではちゃんと煤が燃えている理由はなぜですか？
炎の周辺は高温ですが、これは「煤が完全燃焼することにより高温になって」いて、「高温だから煤が燃えているわけではない」はずです。
そして煤が周辺部で燃えるのは「酸素供給が追い付くから」です。
簡単な文献としては
wikipediaの炎の記事に
「炎の一番外側は外炎（がいえん）と呼ばれる。ここは酸素との接触が十分であるため、酸化反応が迅速に進行して熱を発生しており、炎の中で最も高温となっている。
」
回答者さんの
>>炭が 最後に、
>>燃えるのも、
>>此で 説明が、
>>付くのだろう。
この文章は、周辺部では熱量が足りるので煤が完全燃焼すると理解されていると私は読み取りました。
申し訳あれませんが、それは間違っていると思います。
読み取りが違いましたらこの文章の説明をお願いします。
>>酸素に 十分に、
>>触れたから、
>>と いって、
>>燃え得る訳では 無い。
この文章自体は正しいと思いますが、ろうそくの炎の内部の話では、熱不足でなく酸素不足による不完全燃焼状態と説明されています。
私はろうそくの炎に関しては熱不足による説明を聞いたことが無かったので、上記ともに間違っていると思います。
④への回答も
大部分が熱収支の話になっていますので上記と同じです。
>>因みに、
>>使うなら、
>>黒体放射では なく、
>>黒体だよな？
>>放射してくるのは 電磁波で、
>>ススでは ないよな？
また、炎の色のことを話しているので、黒体放射であっています。
煤が高温になって黒体放射をし、炎におけるオレンジ色っぽい光となっています。
「放射されている」のは電磁波ですが、「放射している」のは黒体である煤です。
一番簡単な文献では
wikipediaの化学発光のページに書いてあります。
「高温となったすすのような固体から可視域から赤外線域まで幅広い連続スペクトルで放射される黒体放射による輝炎発光も火炎からの光に含まれる。」
No.6
- 回答日時：
〉煤による黒体放射が起こる赤い炎が大きくなる。
赤い 炎域は、
見た通り 増さないよ？
じゃ 無くて？
〉炎が〈中略〉体積自体が…
いゃいゃ、
伸ばされるけど、
体積も 増えると、
思うよ。
ガスと、ロウでは、
組成が 違う性だと、
思うけど、
燃焼時間に 差が、
あって、
燃焼促進に 必要な、
総熱量に対して、
発熱量が 少ないから、
燃え尽き切れないものが でて、
すすに なるのじゃ、
ないかな？
屁理屈に 聞こえるかも、
知れないけど、
要するに、
より高熱量に 曝せば、
すすも 燃え尽きるよね？
パーナーとかね。
〉炎は「青く」なるはず。
〉ロウソク炎の温度は約1400度ですが、
〉絶対温度だと約1700Kです。
〉色温度でロウソクは約2000Kと
〉されていますから、
〉だいたいそれぐらいになります。
〉一方黒体放射で青白い色を出そうとしたら
〉もっと高温を出さなければいけません。
〉シリウスが青白い星ですが、
〉この表面温度は約10000Kと
〉されています。
〉9000℃の炎なんて太陽表面より
〉3000℃もも熱いです。
〉これを勘違いしている人には
「以下割愛」。
「青白くなるのでは？」
と 口にするなら、
貴方の 方針通り、
話は 止めた方が、
いいのかな？
オレンジ位止まりだと 思うよ。
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整理させてください
①
赤いとしてるのは、黒体放射部分を一言で表しているだけで、真っ赤な炎という意味ではありません。
実際は黄色っぽいオレンジというべきでしょうか？
しかしそこの部分は重要ではないので、端的に青色の炎と対比で赤いと言っているだけです。
実際に小学校の教科書では不完全燃焼時のガスバーナーの炎を「赤い」と書いているのでそこからとっています。
真っ赤な炎が出るとは全く思っていません。
②
ガスとロウでは組成が違うのはその通りだと思います。
燃焼時間に差があるのもそうでかと思います。
しかし煤が燃焼できずに黒体放射をするのは、文字通り不完全燃焼を起こしているからで、燃焼時間の差ではありません。
ですから炎の表面まで行き十分な酸素に触れると完全燃焼して二酸化炭素になるのです。
③
燃焼に必要な総熱量に対して発熱量が低いからと言うのは、高濃度酸素下に置いたときにも燃え尽きない煤が炎内部で発生していることから否定できます。
強く輝きより白っぽくなる光は、黒体放射の温度が上がっている証拠です。
温度さえ上がればすすができないのであれば、二酸化炭素になってしまって黒体放射が無くなり、高濃度酸素下では光が弱くなるはずです。
④
黒体放射以外の理由で「青白くなる」と言うのであればぜひ意見を下さい。
私が言いたいのは、バーナーの青さや私がなるはずと言っている青さは、黒体放射では起こり得ず(そこまで温度が高くなり得ない)、ラジカルの励起によって起こる発光現象だと言っているのです。
炎の黒体放射で青白い色が出ると言う人は勘違いにも程がありますから、回答しなくていいと言っています。
回答者nouble1さんはたくさん書き込んでくれてありがたいのですが、私のお礼に対してどこまで理解していただけたのかわかりにくいので、よければわかったところの番号と、意見があるところの番号を記していただければと思います。
No.5
- 回答日時：
もし、
火力増加に 伴い、
酸素供給不足が 起こると、
仮定するなら、
森林火災や、
此を 見れば、
燃焼色に、
どんな 変化が、
出るか、
判ると 思う。
で、
此って、
問わなくても、
考え 思い起こせば、
既に 見てると、
思うのよね。
ので、
目の辺りの 状態が、
どういう 条件下か、
整理する 癖が、
あれば、
問わなくても、
考える迄も無く、
判ると 思うんだよ？
少なくとも、
赤みが 増したりは、
しないよね？
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とりあえず。
青い炎のほうが温度は高いですが、温度が高いから青いわけではありません。
質問中にも書きましたが、本来炎は青いもので、それは燃焼過程に出るOH、CH、C2のようなラジカルが励起状態から基底状態に戻るときに発する光です。
ところが不完全燃焼になると、炎の内部に煤ができ、この高温の煤が黒体放射する光がラジカルが出す光より強いため、炎は黒体放射の赤っぽい色になってしまうのです。
ロウソク炎の温度は約1400度ですが、絶対温度だと約1700Kです。
色温度でロウソクは約2000Kとされていますから、だいたいそれぐらいになります。
一方黒体放射で青白い色を出そうとしたらもっと高温を出さなければいけません。
シリウスが青白い星ですが、この表面温度は約10000Kとされています。
9000℃の炎なんて太陽表面より3000℃もも熱いです。
これを勘違いしている人には残念ながら正確な回答は望め無いので、申し訳ありませんが回答を控えていただけたらと思います。
お礼の文字数で書ききれなかったので・・・。
>>先出通り、
>>単位時間辺りの 放射率と、
>>総エネルギー量が 低いから、
>>保有総熱量すら、
>>全て 放ち切れない、
>>位であって、
>>到底 オレンジ止まりだろう。
保有遭熱量をすべて解き放ったところで、青白くはなれません。
原爆の中心温度ですら4000℃ですよ？
7000℃を越えないと熱によって青白くなることはできません。
その意味ではオレンジどまりなのは回答者さんの言うとおりです(私も再三言っています)。
青い炎があるのは、温度によるものではなく「ラジカル」によるものです。
そして、ろうそくの炎内にも「ラジカル」は存在し、発光しています。
ただし、煤が熱により放つ黒体放射の「輝炎発光」の強さにより覆い隠されてしまっています。