क्या गुरुत्वाकर्षण आग पर काम करता है?

Does gravity work on fire– जब गुरुत्वाकर्षण की उपस्थिति में मोमबत्ती जल रही होती है तो एक लम्बी लौ दिखाई देती है। यह वही है जो हम दिन-प्रतिदिन के जीवन में देखते हैं, है न? सूक्ष्म गोलाकार या प्रभावी गुरुत्व (gravity) की अनुपस्थिति में एक गोलाकार ज्वाला( spherical flame) देखी जाती है।

क्यों होता है ऐसा ?

जब ऑक्सीजन के साथ ईंधन(fuel) के दहन से मोमबत्ती की बाती जलने लगती है, तो गर्मी से मुक्ति मिलती है। यह मुक्त उष्मा जलती गैसों और दहन उत्पादों को गर्म करती है। यह गर्म हवा, कम घनी होती है, ऊपर उठती है और ठंडी हवा उस खाली जगह पर कब्जा करने के लिए भागती है। जैसे ठंडी हवा भारी होती है, वैसे ही रहती है। हवा की गति के इस रूप को संवहन(convection) कहा जाता है I और यही वह है जो गुरुत्वाकर्षण की उपस्थिति में मोमबत्ती जलाए जाने पर लौ को सीधा और लम्बा रखता है।

जब कोई प्रभावी गुरुत्वाकर्षण नहीं होता है, जबकि गर्म और ठंडी दोनों हवा होती है, और जबकि वे क्रमशः अधिक घने(dense) और कम घने होते हैं, तो कुल गुरुत्वाकर्षण बल की अनुपस्थित होने का अर्थ है कि उल्प्लावक बलों( buoyant force) का अस्तित्व नहीं है। इसलिए लौ का आकार गोलाकार रहता है, और सभी दिशाओं में गर्मी बाहर की ओर फैलती है।

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बोयेंट फोर्स

हमारे चारों ओर एक और बल के बारे में बात करते हैं। इसे “बोयेंट फोर्स” कहा जाता है। कम घनत्व द्रव्यमान को उच्च घनत्व द्रव्यमान द्वारा ऊपर की ओर धकेल दिया जाता है। यह वही अवधारणा है जो हीलियम के गुब्बारे हवा में ऊपर जाती है। हीलियम ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, कार्बन डाइऑक्साइड और अन्य की तुलना में कम घनत्व वाली हवा है। इस प्रकार बॉयंट फोर्स के कारण हीलियम गुब्बारे ऊपर की ओर बढ़ते हैं।

गर्म हवा के गुब्बारे के बारे में सुना है? बस हवा को गर्म करने से यह हल्का (कम घनत्व) हो जाता है। तो बस गुब्बारे में हवा को गर्म करें और यह हवा में ऊपर चला जाता है। यह हॉट एयर बैलून कैसे काम करता है।

मैं अब समझ गया था कि कम घनत्व वाली हवा और गर्म हवा को हवा में ऊपर धकेल दिया जाता है। लेकिन आग को गर्म कौन करता है? और आग हवा नहीं है मुझे लगता है? यह कैसे आगे बढ़ता है?

पहले हमें यह समझने की जरूरत है कि आग क्या है। आग दहन पर हवा है(air at combustion)। हर दहन कण (combustion particle)नहीं देखा जा सकता है। दहन के कण ऊर्जा जारी करने के लिए गर्म करते हैं। केवल दृश्य प्रकाश( visible light) के रूप में जारी ऊर्जा को देखा जा सकता है।

अग्नि का रंग

तो जो अधिकांश लाइट एमिट होती है वो लाल पीले रंग की होती है सामान्य दहन में , इसे ही हम अग्नि कहते हैं। इसलिए अग्नि दहन के दौर से गुजरने वाले कणों द्वारा उत्सर्जित प्रकाश है।

अब, इसका मतलब यह भी है कि कण मौजूद हैं जो आग पैदा करते हैं। और गर्मी है। तो वे कम घनत्व प्राप्त करते हैं और इस प्रकार ऊपर उठते हैं।

लेकिन तब गुरुत्वाकर्षण के बारे में क्या?

शुद्ध बल क्या मायने रखता है। यदि मैं एक ब्लॉक खींचता हूं और आप अधिक बल के साथ एक ब्लॉक खींचते हैं, तो निश्चित रूप से ब्लॉक आपकी ओर बढ़ेगा।

यहाँ भी वही होता है। जब बॉयंट फोर्स गुरुत्वाकर्षण से अधिक मजबूत होता है, तो कण ऊपर चले जाते हैं, यह आग गुरुत्वाकर्षण को धता बताती है।