Dans cette rubrique, j’essaierai de répondre le plus simplement possible aux questions que chacun se pose sur la vie de tous les jours (Pourquoi une zone humide sur un tissu est-elle plus sombre ? Pourquoi les pigeons bougent-ils toujours la tête ? Comment l’engrais peut-il être utilisé pour fabriquer des bombes artisanales ?). Excusez mes imprécisions et mes erreurs.
Vous êtes invité à poser des questions sur le forum de l'Athénée et à apporter vos connaissances sur le sujet.
Craquez une allumette, et pendant qu'elle se consume, faites-lui prendre différentes orientations : la flamme se dirigera imperturbablement vers le haut. Pourquoi pointe t-elle toujours dans la même direction ?
En deux points:
1) La réaction chimique de combustion ne peut se produire que si l'on réunit trois éléments : un combustible, un comburant, une énergie d'activation en quantités suffisantes.
Le combustible est toujours un gaz, que ce soit sa nature première ou qu'il résulte de l’évaporation d'un liquide ou solide inflammable sous l’effet de la chaleur. Le comburant est l’autre réactif de la réaction chimique. La plupart du temps, il s’agit de l’air ambiant, et plus particulièrement de l’un de ses composants principaux, le dioxygène. La chaleur est très souvent l’énergie d'activation de la combustion.
La flamme n’apparaît ainsi que lorsque les trois éléments sont en quantité suffisante un endroit pourvu en chaleur et en oxygène.
2) La chaleur est l’une des formes d’énergie; elle correspond à l’énergie cinétique contenue dans le mouvement des particules d’un objet. Plus la température d’une matière est élevée, plus le mouvement de ses molécules est important.
Lorsque l’on chauffe de l’air il se passe la même chose : ses molécules s’agitent plus vite et un kilo d’air chaud prend donc plus de place qu’un kilo d’air froid, c'est-à-dire qu'il occupe un plus grand volume. Par conséquent, une bouteille d’un litre d’air chaud contiendra moins de molécules qu’une bouteille d’air froid et elle pèsera donc plus (aïe ! on suit ?).
L’air froid, dit plus dense, est plus attiré par la terre et il descend alors que l’air chaud monte. (Ce mécanisme explique pourquoi il fait plus chaud dans les étages supérieurs d'une maison qu’au rez-de-chaussée).
Conclusion : l’air chaud s’élève vers le haut permettant à la combustion de continuer…vers le haut. Quelle que soit l’inclination dans laquelle on mettra la bougie, le courant d’air chaud sera toujours ascendant. Et la flamme pointera vers le haut.
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(moi et la science... mdr)