Isto to poznáte. V príjemný letný večer si založíte s priateľmi ohník, usadíte sa a skôr, ako stihnete opiecť prvý špekáčik, máte v očiach štipľavý dym. S úsmevom si sadnete na opačnú stranu ohňa, len aby vás dym nenasledoval a dal vám pokoj. Takto sa to opakuje celý večer, až kým sa nezmierite s osudom a dymom v tvári.
Samozrejme, nie je to náhoda, ani žiadne sprisahanie a má to dobrý dôvod. Keď hneď na úvod prezradím pointu a poviem, že to spôsobuje prúdenie horúceho vzduchu z ohniska smerom nahor, mnohí si už asi budú vedieť domyslieť zvyšok tohto článku.
Stúpanie horúceho vzduchu
Na oheň potrebujeme palivo, teplo a kyslík. Na začiatku dodáme teplo zápalkou alebo niečím iným určeným na zapaľovanie. Pri tom začne horľavý materiál reagovať s kyslíkom sériou viac či menej komplikovaných chemických reakcií, výsledkom ktorých je okrem iného svetlo a ďalšie teplo. Tým oheň podporuje svoje ďalšie pokračovanie a ohrieva veci okolo seba. Keď materiál nezhorí úplne, malé čiastočky z neho a ďalšie nečistoty sú odnášané a vzniká dym. Čím je drevo znečistenejšie alebo vlhkejšie – keď sa namiesto horenia premení veľa vzniknutého tepla na ohriatie a odparenie vody –, tým viac dymu vzniká. A preto nevzniká dym na sporáku, kde horí veľmi čistá zmes ľahko horľavých plynov.
Čo však unáša tento dym? Je to teplo, ktoré vzniklo pri horení. Presnejšie povedané, toto teplo ohreje okolitý vzduch a horúci vzduch má nižšiu hustotu ako studený. Jednotlivé molekuly sa v ňom pohybujú rýchlejšie a tým si okolo seba spravia viac miesta. V okolitom hustom studenom vzduchu stúpa riedky horúci vzduch nahor v dôsledku vztlakovej sily podobne ako balónik naplnený héliom. Na tomto princípe fungujú teplovzdušné balóny, preto je na horných lôžkach poschodových postelí teplejšie alebo v dolinách často chladno.
Človek ako zábrana
Namiesto horúceho vzduchu pri ohni, ktorý vystúpil nahor, prichádza studený vzduch zo strán, kyslík v ňom sa spáli, vzduch sa ohreje a celý proces sa opakuje. O tom, že tento proces nie je bezvýznamný, nás ľahko presvedčí pohľad na množstvo stúpajúceho dymu z ohňa – aspoň rovnako veľa vzduchu k nemu musí prísť zo strán. Vedeckejšie založení z vás si môžu nabudúce k ohňu zobrať menšiu vrtuľku.
Háčik je však v tom, keď studenému vzduchu zo strany stojí niečo v ceste – napríklad človek. Tým zabráni prúdeniu vzduchu k ohňu z jedného smeru. Vzduch sa tam dostane zo všetkých ostatných smerov a vytvára tak vlastne vietor, ktorý fúka dym z ohňa smerom k stojacemu človeku.
A keď sa tento človek presunie, na situácii sa nič nezmení. Naďalej bude svojím telom blokovať prístup studeného vzduchu k ohňu a na oplátku bude týmto smerom vzduch prichádzajúci z ostatných strán fúkať dym. Dym vás nenasleduje preto, že by vám chcel robiť napriek. Skôr je to naopak, to vy bránite ohňu nadýchať sa čerstvého vzduchu.
Čo sa s tým dá robiť?
Žiaľ, veľmi veľa nie. V prvom rade založte oheň tak, aby vytváral čo najmenej dymu. Okrem vhodného suchého dreva pomôže, keď sa k ohňu dostane čo najviac kyslíka. Vtedy väčšina materiálu zhorí a zostane ho málo na dym. Zároveň postavte materiál na oheň tak, aby okolo neho bolo čo najmenej veľkých prekážok. Aj všetky kríky, stromy alebo autá a stany dokážu zahatať prichádzajúcemu vzduchu cestu.
Tiež je vhodné, keď nesedíte pri ohni príliš blízko a dáte šancu vzduchu nájsť si cestu okolo. A v neposlednom rade si okolo ohňa posadajte čo najsymetrickejšie. Netvorte veľké hlúčiky a rovnomerne nechajte zo všetkých strán miesto pre prichádzajúci vzduch. Áno, ak sa chcete vyhnúť dymu, niekedy môže byť najlepším prostriedkom pravítko.
Juraj Tekel
Fakulta matematiky, fyziky a informatiky
Univerzita Komenského v Bratislave
Viac podobných článkov nájdete na stránke vedator.space.
