Mặc dù sử dụng thường xuyên từ rất lâu rồi, nhưng việc ngọn lửa cháy luôn hướng lên trên không phải ai cũng có thể lý giải được.
Trước tiên chúng ta cần hiểu rõ bản chất của ngọn lửa, một phát minh quan trọng giúp con người trở nên khác biệt với các loài khác. Thật khó hình dung được xã hội loại người sẽ như thế nào nếu không có lửa.
Con người sử dụng lửa một cách thành thục.
Ngọn lửa là gì, vì sao có lửa?
Vật chất được cấu tạo bởi hàng tỉ nguyên tử, và luôn giữ nguyên dạng như vậy. Lửa thì không như vậy: lửa có thể chuyển sang những dạng khác – nó là một phần của các phản ứng hoá học.
Ngọn lửa tồn tại là do các phản ứng hóa học giữa oxy trong không khí và nhiên liệu hoặc các vật liệu dễ cháy.
Tuy nhiên điều kiện của phản ứng xảy ra là phải có sự tác động nhằm khiến vật cháy đạt tới điểm cháy. Tác động này có thể là cọ xát hoặc tác động nhiệt. Khi đó phản ứng cháy xảy ra và ta có ngọn lửa.
Ba yếu tố tạo nên ngọn lửa.
Phản ứng cháy tỏa rất nhiều nhiệt. Chính điều đó duy trì sự cháy, và làm cho sự cháy lan tỏa.
Nhiệt lượng tạo ra do sự cháy đó duy trì vật liệu ở nhiệt độ bắt cháy, do đó sự cháy tiếp tục xảy ra cho đến khi không còn gì để cháy nữa hoặc đến khi con người can thiệp mới thôi.
Bên cạnh nhiệt, phản ứng cháy kèm theo tỏa sáng. Ngọn lửa có mầu gì phụ thuộc vào vật liệu cháy, và độ nóng của ngọn lửa. Mầu sắc không đều trong ngọn lửa co nguyên nhân từ sự không đồng nhất nhiệt độ.
Xem video giải thích tại sao ngọn lửa hướng lên trên:
Tại sao lửa cháy lại hướng lên trên?
Một đặc điểm của sự cháy, đó là ngọn lửa luôn hướng lên cao. Tại sao vậy nhỉ?
Lý giải: Thực tế, việc ngọn lửa luôn hướng lên trên là do kết quả của sự chuyển động do không khí tạo ra trong quá trình cháy (đối lưu).
Hiện tượng đối lưu làm cho ngọn lửa luôn hướng lên trên.
Không khí xung quanh ngọn lửa được đốt nóng do mật độ của khí nóng nhỏ hơn so với khí lạnh, khí nóng bay lên trên và bộ phận khí lạnh sẽ tràn vào thay thế bổ sung.
Khi dòng khí nóng bay lên trên, ngọn lửa sẽ bị hút lên trên theo. Khi đốt một đống lửa to, lượng khí nóng bốc lên rất lớn, đồng thời không khí lạnh ùa vào rất nhanh làm cho ngọn lửa bốc lên mạnh hơn.
Lên trên nào!
Ngoài ra do quá trình đốt cháy là một phản ứng hóa học với sự tham gia của oxi, các chất khí sẽ đc sinh ra sau phản ứng như CO2, NO2... (khói).
Chúng có tỷ trọng nhẹ hơn không khí (gồm nhiều khí như oxi, nitơ...) nên sẽ ở trên các khí đó, hơn nữa ở khu vực có nhiệt độ cao thì áp suất cũng cao hơn những nơi khác.
Trong thực tế, luồng không khí chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố nên dòng chuyển động luôn bị rối loạn. Nó đã ảnh hưởng vào quá trình chuyển động của dòng khí nóng làm cho ngọn lửa trở nên không ổn định.