Waarom is de vlam van een gasbrander bovenin de vlam warmer dan onderin?

Hoe komt het dat de bovenkant van een vlam het warmste is?
pijl03/10/2009 - Bart (16 jaar)

FysicaContext van de vraag:

Onze juf van fysica zei bij het werken met de bunsenbrander dat de vlam het warmste is net boven de vlam. Als dit bij een kaars ook zo is, hoe komt dat dan aangezien er na de wiek toch geen verbranding meer is?

Antwoord

Je Juf heeft gelijk.

Bij de kaars bijvoorbeeld. De verbranding heeft NIET plaats in de wiek. De wiek bevat een vet zoals paraffine of stearine. Door de warmte van de nabije vlam en door de luchtverplaatsing ontsnappen microscopische druppeltjes paraffine (een paraffine-nevel) uit de wiek. De verbanding grijpt plaats aan de buitenkant van de druppeltjes, en/of, als de temperatuur hoger is, en de paraffine volledig verdampt, reageert het paraffine-gas rechtstreeks met zuurstof uit de lucht.

Wegens de warmte van de verbandingsgassen, stijgt de vlam, en zuigt nieuwe paraffine vanonder aan. naarmate de vlam stijgt wordt ze heter en heter, tot de paraffine totaal verbrand is.

Ook bij de bunsenbrander: de temperatuur stijgt van onder naar boven in de vlam, tot waar alle gas verbrand is.

Deze vraag werd beantwoord door:
ir dr prof Bart Dierickx
wetenschapper & piloot

Vrije Universiteit Brussel
Vrije Universiteit Brussel

Een vlam in een brander bestaat uit gas (bijvoorbeeld propaan) dat verbrandt (reageert met zuurstof, waarbij warmte vrij komt).
Omdat het gas van overdag geblazen wordt (en een beetje omdat waarmee lucht opstijgt), gaat het brandende had van beneden naar boven. Als al het gas verbrand is (gereageerd heeft), ben je aan het eind van de vlam.

De vlam is warm omdat er gas verbrandt, en hoe meer gas er verbrandt, hoe meer warmte er vrij komt. Als je een pakketje gas/zuurstof mengsel volgt dan stijgt de temperatuur daar in zolang er had verbrandt, wat dus duurt tot aan het eind van de vlam, waar de temperatuur dus op zijn hoogst is.