Căldura
Ce este căldura
Dacă se pune mâna pe o sobă în care ard lemne și apoi pe un zid, se observă că între ele este o deosebire: soba este fierbinte, iar zidul este rece. Prin arderea lemnelor în sobă se obține căldura necesară încălzirii acesteia. Numai căldura este aceea care poate face soba fierbinte, căci soba rămâne rece dacă nu se produce căldură.
Un bec se aprinde, prin încălzirea firelor subțiri dinăuntru la o temperatură foarte înaltă.
Căldura necesară încălzirii firelor este produsă de curentul electric care le străbate.
Așezând la soare un vas plin cu apă, după câtva timp se observă că apa din el se încălzește. Apa este încălzită tot de căldură, care, în acest caz, este căpătată de la razele soarelui.
Corpul omului este și el încălzit. Aceasta se simte bine când alergăm. Dacă alergăm repede și un timp îndelungat, ne încălzim foarte mult. Încălzirea corpului este dată tot de căldură, care, de astă dată, se produce în corpul omului prin arderi interne.
Din aceste exemple se înțelege că numai prin căldură se pot încălzi corpurile. Așa dar, căldura este cauza încălzirii corpurilor și poate fi căpătată în mai multe feluri: prin ardere, prin curent electric, prin razele soarelui, prin frecare, prin mișcare, etc.
Producerea căldurii
Cum sa văzut mai înainte, căldura poate fi produsă în mai multe feluri. Arderea, curentul electric, razele soarelui, frecarea, etc. Sunt izvoare de căldură, deoarece ele dau căldură.
Pentru încălzirea clădirilor, cel mai obișnuit fel de a obține căldura este arderea. Arderea trebuie să se facă într-o instalație sau într-un aparat anume construit, căci numai așa se va putea face o încălzire bună. Dacă s-ar arde lemnele direct în cameră, nu s-ar putea încălzi încăperea și nici nu s-ar putea păstra căldura mai mult timp, pe lângă faptul că fumul, cenușa, cărbunii, etc., care se produc prin ardere nu pot sta direct în cameră.
Instalațiile sau aparatele de încălzit pot fi construite în diferite feluri. Felul lor se schimbă și după izvorul de căldură care se întrebuințează.
Dar, oricum ar fi făcut, aparatul de încălzit trebuie să folosească izvorul de căldură cât mai bine, pentru a se obține cea mai bună încălzire a încăperii.
Instalațiile în care se produce căldura sunt: sobele, mașinile de gătit, cazanele, aerotermele, etc.
Transmiterea căldurii
Pentru a încălzi o cameră, nu este deajuns numai să se producă căldură, ci aceasta trebuie să treacă, din locul unde sa produs în toată încăperea. Când se face trecerea sau schimbul de căldura de la un loc la altul sau de la un corp la altul, se spune că se face transmiterea căldurii.
Toate felurile de încălzire a clădirilor se fac pe baza transmiterii căldurii și dacă aceasta nu ar putea trece dintr-un loc în altul, camera nu s-ar putea încălzi.
Încălzirea unei încăperi cu ajutorul unei sobe se face în felul următor:
Căldura ia naștere în locul unde se face arderea (numit focar). Ea este dată gazelor și aerului de deasupra flăcării, care circulă prin canalele sobei (numite fumuri), până ies pe coș. În timpul acestei mișcări, gazele fierbinți transmit cea mai mare parte din căldura lor pereților sobei. Pereții încălziți dau apoi căldura aerului înconjurător care, prin mișcarea lui, încălzește întreaga încăpere.
Transmiterea căldurii se poate face numai fiindcă materialele și corpurile au anumite însușiri. Astfel, întâi ele primesc căldura, apoi o lasă să treacă și pe urmă o cedează altor corpuri. Așa dar, transmiterea căldurii înseamnă primirea căldurii de către corp, trecerea și apoi cedarea ei altui corp.
Transmiterea căldurii între corpuri se face în trei feluri:
Prin conductibilitate
Un vas rece de metal așezat pe o plită fierbinte, se încălzește după câtva timp. Căldura trece de la corpul încălzit (plita) la cel rece (vasul), până când amândouă devin, în punctul de contact, la fel de încălzite. Când căldura trece direct de la un corp încălzit la altul mai puțin încălzit, se spune că ea trece prin conductibilitate.
Căldura nu trece la fel prin toate corpurile. Prin unele ea trece foarte repede, prin altele încet sau aproape deloc. De exemplu: un cui ținut deasupra unei flăcări se încălzește repede la amândouă capetele; dar un chibrit arde fără a se încălzi și la capătul ținut în mână.
Așa dar, conductibilitatea este o însușire a fiecărui corp, după cum fiecare corp are greutatea lui anumită. Se spune că fiecare corp are un coeficient de conductibilitate. Acest coeficient este un număr care arată, după cum este mai mare sau mai mic, dacă prin acel corp trece mai multă sau mai puțină căldură în unitatea de timp. Acest lucru este arătat în tabelă pentru câteva materiale mai des întrebuințate.
Din tabelă se pot vedea următoarele:
Metalele au o conductibilitate foarte mare, sunt bune conducătoare de căldură. Ele primesc repede căldura, dar o și cedează repede. De aceea sobele metalice (godinele) nu sunt atât de bune, căci deși se încălzesc repede, se răcesc ușor.
Materialele întrebuințate pentru facerea sobelor au o conductibilitate mijlocie. Așa sunt: teracota, cărămida refractară, argila refractară, cărămida obișnuită. Aceste materiale se folosesc la sobe tocmai din acest motiv, căci ele primesc mai greu căldura și o cedează mai încet, rămânând încălzite un timp îndelungat.
Pe lângă acestea, există și corpuri rău conducătoare de căldură. Așa sunt: lemnul, asbestul, argila, cenușa, funinginea.
Tot din tabela de mai sus se poate vedea că argila conduce căldura nai rău decât celelalte materiale pentru sobe. Din această cauză, argila, cu care se face legarea plăcilor de teracotă sau a cărămizile unei sobe, nu lucrează la fel cu acestea. Cu toată deosebirea de conductibilitate, argila se folosește, totuși, deoarece ea este singurul material care-și păstrează - și la temperaturile înalte la care se încălzesc sobele - proprietatea de liant (de a lega plăcile de teracotă sau cărămizile). Iar pentru ca argila să nu se deosebească prea mult de plăci sau cărămizi prin felul cum conduce căldura, ea se amestecă cu nisip sau cu piatră sfărâmată, într-o cantitate care să-i dea o conductibilitate apropiată de aceea a plăcilor sau a cărămizilor, dar să nu-i strice proprietatea de liant.
Funinginea este, un corp rău conducător de căldură, ceea ce are urmări importante pentru buna funcționare a sobelor. Funinginea depusă înăuntrul sobei împiedică pereții acesteia să primească cu ușurință căldura de la gazele fierbinți care circulă prin sobă. Astfel, puterea de încălzire a sobei se micșorează mult. Această funingine depusă în interiorul sobei face ca temperatura de la suprafața sobei, adică temperatura pe care soba o dă aerului din cameră, să scadă de la 150℃ la 70℃. Pentru a preveni aceasta, sobele trebuie curățite de funingine cât mai des, chiar dacă au un tiraj bun.
Dintre toate corpurile însă, aerul închis sau în stare de repaus este cel mai rău conducător de căldură. Din tabelă se vede că el are coeficientul de conductibilitate 0,2. Din cauză că aerul închis și ținut în nemișcare nu primește, nici nu lasă să treacă căldura, el se folosește ca izolator termic, adică drept un corp care nu lasă să se piardă căldura între locuri încălzite diferit. De aceea se fac ferestre duble, cu un strat de aer închis între cercevele, care nu lasă să se piardă căldura din cameră. Același rol îl are zidăria cu goluri, zidăria cu cărămizi găurite, zidăria de materiale izolatoare speciale, etc.
Prin radiație
Când arde focul în sobă și aceasta se încălzește, căldura luată de la gazele fierbinți ale arderii se adună în pereții sobei. Dacă punem mâna la o anumită distanță de sobă, simțim că ea răspândește în jur căldura adunată în pereți.
Răspândirea căldurii în jurul corpului încălzit (soba) se face tot așa cum o flacără își trimite lumina în jurul ei, sau cum își trimite soarele lumina, adică sub forma unor raze care pleacă de la corp în toate părțile. Așa dar, căldura poate trece de la un corp la altul și sub formă de raze de căldură, iar acest fel de transmitere se numește radiație.
Aparatul de încălzit, sau soba, este un corp care radiază în jurul său căldura pe care o ia de la arderea ce se face înăuntrul său.
Răspândirea căldurii prin radiație este legată de însușirea pe care o au corpurile de a radia, care este diferită la fiecare material și care se numește putere de radiație. Unele materiale răspândesc mai multă căldură și altele mai puțină, după cum au o putere de radiație mai mare sau mai mică.
Prin convecție
Nu este deajuns ca soba să răspândească în jurul ei căldura prin radiație. Dacă ar fi numai așa, camerele nu sar putea încălzi decât foarte puțin, fiindcă aerul este foarte rău conducător de căldură. De asemenea, aerul s-ar încălzi numai în jurul sobei și neegal, adică, cu cât ne-am depărta de sobă, aerul ar fi mai rece.
În realitate, aerul din cameră se încălzește în întregime, aproape la fel și tot de la sobă. Acest lucru se poate înțelege în felul următor:
Prin încălzire, aerul devine mai rar și mai ușor. El se ridică, purtând în această mișcare și căldura luată de la sobă. În golul lăsat de aerul încălzit care sa ridicat, se deplasează aerul rece din partea de jos a camerei, care este mai des și mai greu. Prin radiația sobei se încălzește și acesta, aerul devine mai rar și mai ușor și se ridică, împingând înainte aerul încălzit de la partea de sus a camerei. Așa dar, căldura poate trece dintr-un loc în altul și prin mișcarea aerului încălzit; acest fel de transmitere se numește prin convecție.
În figura de mai sus se arată cum se face încălzirea unei camere. Aerul cald fiind mai rar și mai ușor, iar cel rece mai des și mai greu, în cameră se formează o mișcare de aer. Această mișcare mijlocește transmiterea căldurii prin convecție în întreaga încăpere și, după câtva timp, aerul se va încălzi peste tot aproape egal.
Camera se încălzește mai bine dacă soba are un tiraj bun, adică dacă trage bine. Când soba trage, se formează un curent de aer care intră din cameră prin ușița sobei și trece spre coș. Aerul, împrospătat mereu de acest curent, ajută la o ardere bună a combustibilului. Pătrunderea aerului prin ușița sobei ajută mișcarea aerului din toată încăperea și de aceea tirajul sobei contribuie la încălzirea camerei, înlesnind mult convecția.
Un tiraj bun se asigură și prin așezarea ușiței sobei cât mai direct fată de ușa camerei, căci în acest fel aerul poate pătrunde mai lesne în sobă. Convecția este înlesnită și prin schimbul de aer care se face între camere la deschiderea ușii.
Păstrarea căldurii
O sobă este cu atât mai bună, cu cât păstrează căldura mai mult timp. Deci încălzirea clădirilor nu se face numai pe baza transmiterii căldurii, ci și prin păstrarea ei.
Fiecare material are însușirea lui proprie de a păstra căldura. Unele materiale o păstrează mai mult timp (cărămida, plăcile de sobă), iar altele mai puțin timp (metalele). Prin aceasta se explică de ce sobele de teracotă sunt mai bune decât sobele metalice: primele păstrează căldura încă mult timp după ce focul nu mai arde, pe când celelalte se răcesc curând după stingerea focului din ele.
Pentru a prelungi starea de înfierbântare a sobei, se obișnuiește să se închidă bine soba și, uneori, coșul adică să se oprească tirajul, după terminarea arderii.
Oprirea tirajului sobei are următoarele consecințe:
- se înlătură răcirea pereților fierbinți ai sobei, căci nu mai trece curentul de aer rece prin sobă, spre coș;
- se mărește timpul de contact între gazele fierbinți și pereții sobei. Dacă se oprește curentul de aer care dă tirajul, gazele fierbinți nu mai sunt trase atât de repede pe coș cu toată căldura lor, ci ele stau mai mult timp în sobă și pot da căldură mai multă pereților acesteia. De aceea ele ies pe coș răcite mult.
Cedarea căldurii
Dacă se lipește, de soba fierbinte un obiect metalic, după un timp, acesta se încălzește. El a luat căldura necesară de la sobă. Așa dar, corpurile pot da din căldura lor altora, adică cedează căldura.
Pentru a se face cedarea căldurii, corpurile trebuie să fie încălzite diferit. Corpul cald dă căldură celui rece, iar cedarea se face până când cele două corpuri capătă aceeași căldură.
O cameră care a stat mult timp fără a fi încălzită, se încălzește mult mai greu decât una încălzită în fiecare zi, pentru că diferența de încălzire între soba înfierbântată și aerul rece este foarte mare și de aceea soba trebuie să cedeze camerei multă căldură.
Din practică se observă că unele materiale cedează căldura mai ușor, altele mai greu. Așa dar, și cedarea căldurii este tot însușire a fiecărui corp sau material. Dacă acestea nu ar ceda căldura, ci ar opri-o în întregime, nu s-ar putea face încălzirea, căci nu s-ar putea face nici schimbul căldurii, nici radiația.
Păstrarea căldurii și cedarea ei sunt strâns legate și ele dau fiecărui material însușirile de conductibilitate și de radiație. Astfel, corpurile bune conducătoare de căldură, cum sunt, de exemplu, metalele, au mare putere de radiație, dar cedează căldura într-un timp scurt, căci nu o păstrează bine. Plăcile de teracotă sau cărămizile, cu toate că au o conductibilitate mijlocie, cedează greu căldura și deci, păstrând-o un timp mai îndelungat, o radiază mult mai bine. Ele radiază numai când sunt destul de încălzite, adică au strâns destulă căldură. De aceea, plăcile de teracotă sau cărămizile se folosesc, pentru sobe, cu rezultate mai hune decât metalele.
Dilatarea corpurilor
În timpul verii se observă că sârmele de electricitate se lungesc și se lasă în jos. De asemenea, șinele de cale ferată se așază cu un interval între capetele lor, pentru că în timpul verii ele se lungesc. Aceste exemple ne arată că, odată cu creșterea căldurii, corpurile se lungesc sau se îngroașă, adică își măresc dimensiunile. Mărirea dimensiunilor unui corp, când este încălzit, se numește dilatare.
Din practică se observă că unele corpuri se dilată mai mult, iar altele mai puțin, așa dar și dilatarea este o însușire a fiecărui material. Fiecare material are un coeficient de dilatare, adică un număr care arată cât cresc dimensiunile lui.
În general, corpurile bune conducătoare de căldură se dilată mult. De asemenea, aerul și gazele au un coeficient de dilatare mare.
Cunoașterea dilatării este foarte necesară. Astfel, chiar dacă plăcile pentru sobe se dilată puțin, totuși este nevoie să se țină seama de această dilatare. Soba trebuie lucrată în așa fel, încât să permită plăcilor să se dilate în timpul încălzirii. De asemenea, pentru sobe se folosesc materiale felurite și, trebuie să se știe cum se comportă fiecare din ele la căldură. Trebuie să se folosească materiale cu coeficienți de dilatare cât mai apropiați, care, înfierbântate, să se dilate aproape la fel. Din această cauză, liantul folosit pentru legarea plăcilor de sobe, adică argila, trebuie amestecat cu nisip sau cu piatră sfărmată, pentru a căpăta un coeficient de dilatare apropiat de același ca al plăcilor.
Tot prin dilatare se poate înțelege și transmiterea căldurii prin convecție. Aerul cu un coeficient de dilatare mare se dilată mult prin încălzire. El se rărește, devine mai ușor și se ridică. Astfel, prin dilatare, se poate face mișcarea aerului, care poartă căldura, dintr-un loc în altul, cu toate că aerul este foarte rău conducător de căldură.
Măsurarea căldurii
O sobă poate fi fierbinte sau rece, după cum este încălzită mai mult sau mai puțin. Acest lucru se poate observa la toate corpurile din jurul omului, care au, unele, mai multă căldură, altele, mai puțină. Pentru a ști câtă căldură are un corp, este nevoie să se măsoare căldura, cum se măsoară un perete sau o tencuială.
Căldura însă nu poate fi măsurată cum s-ar măsura cu metrul lungimea unui perete, căci ea nu se vede și ne dăm seama că există doar după efectele pe care le produce. Astfel, încălzirea camerei se face numai când soba este fierbinte, deci numai căldura din sobă poate produce încălzirea camerei.
Tot așa se întâmplă și în cazul curentului electric, care nu se poate vedea, și totuși ne dăm seama că el există, prin efectele pe care le produce, cum este de exemplu, lumina dată de bec.
Temperatura
Căldura produce ca rezultat, sau ca efect asupra corpurilor, starea lor de încălzire, care se numește temperatură. Pentru ca un corp să capete o temperatură mai înaltă, este nevoie să i se dea mai multă căldură; astfel, camera are o temperatură mai înaltă, dacă soba dă mai multă căldură. Se vede că temperatura și căldura sunt strâns legate între ele și creșterea sau scăderea căldurii aduc o creștere sau o scădere a temperaturii. De aceea, măsurând temperatura, se măsoară în același timp indirect și căldura care a produs această temperatură.
Măsurarea temperaturii se face cu un aparat numit termometru, tot astfel cum măsurarea unei lungimi se face cu metrul. Termometrul este făcut dintr-un tub subțire de sticlă, care este închis și are la capătul de jos o umflătură în care se găsește un lichid (mercur, alcool, etc.). Se folosește un lichid, deoarece are o dilatare mare și aproape aceeași pentru toate creșterile de temperatură. Din cauză că tubul este subțire, dilatarea lichidului se observă ușor și se poate măsura precis. Când temperatura crește, lichidul se ridică în tub, și când scade, lichidul coboară. Cu cât temperatura crește mai mult, cu atât se ridică mai mult și lichidul din tub. Măsurarea dilatării lichidului, deci și a temperaturii, se face prin liniuțe însemnate pe tub. Distanțele dintre liniuțe se numesc grade de căldură.
Ca punct de plecare pentru gradarea termometrului, se ia punctul de topire al apei înghețate, care se notează cu 0° (zero grade), așa cum la gradarea sau împărțirea metrului se începe de la 0 (zero). Toate gradele de deasupra acestui punct se notează cu + (plus) și sunt grade de căldură, iar cele aflate sub el se notează cu - (minus) și sunt grade de frig.
Punctul de fierbere al apei se notează cu 100℃, iar intervalul dintre punctul de îngheț și cel de fierbere se împarte în 100 diviziuni egale, fiecare diviziune fiind un grad de temperatură.
Cu ajutorul termometrului se poate măsura temperatura sau cât de încălzite sunt toate corpurile cu care vine în atingere acest aparat.
Caloria
Cunoscând temperatura unui corp, se poate măsura și căldura care a fost necesară pentru a-i da această temperatură. Căldura se măsoară cu caloria. Pentru a ridica cu un grad temperatura unui gram de apă (de la 14,5℃ la 15,5℃) este nevoie de o cantitate de căldură egală cu o calorie (prescurtat se notează cal), iar pentru a ridica cu un grad temperatura unui kg de apă, trebuie o cantitate de căldură de o kilocalorie (prescurtat se notează kcal) sau calorie mare, care este egală cu 1000 cal.
Puterea de încălzire
Pentru ca aerul din cameră să capete o anumită temperatură, soba trebuie să dea un anumit număr de calorii. Căldura care aduce ridicarea temperaturii, este dată de un izvor de căldură (ardere, electricitate, mișcare, etc.). Fiecare izvor de căldură poate da un anumit număr de calorii, adică are o putere calorifică.
Puterea calorifică este o însușire a fiecărui material sau corp care dă naștere la căldură.
În tabela de mai jos este dată puterea calorifică a combustibililor folosiți mai des. Puterea calorifică a unui combustibil este numărul de kilocalorii pe care le dă când arde 1 kg din acel combustibil. De exemplu: 1 kg lemne poate da, în medie, 3005 kcal de căldură. Sau, pentru a traduce această căldură sub formă de temperatură, înseamnă că 1 kg de lemne poate ridica cu 1℃ temperatura unei cantități de 3005 kg apă.
Arderea
Rolul arderii
În jurul nostru se află aerul pe care-l respirăm cu toții. Acesta este format din mai multe gaze amestecate între ele. Dintre toate aceste gaze, cel mai însemnat este oxigenul.
Omul nu simte că există aer în jurul lui decât uneori. Cea mai simplă dovadă a existentei aerului este vântul. Vântul se naște prin mișcarea aerului, iar dacă nu ar exista aer, nici vânt nu s-ar putea produce. O altă dovadă este că simțim că ne sufocăm într-o pivniță închisă, deoarece este aer puțin.
De asemenea, uneori se poate observa că aerul este format din mai multe gaze. Astfel, când este proaspăt, aerul este plăcut la respirat; în acest caz, aerul are mult oxigen. În alte cazuri, când este viciat, aerul are un miros neplăcut și greu de respirat; el are atunci alte gaze în cantități mari.
Arderea este produsă tocmai de oxigenul din aer. Un exemplu care dovedește acest lucru este că într-o pivniță închisă (lumânarea arde foarte greu și uneori chiar se stinge. Aceasta se întâmplă din cauză că în pivniță este puțin oxigen.
De asemenea, pentru a arde bine, soba trebuie să aibă un tiraj bun, adică să circule un curent de aer de la ușă spre coșul sobei. Acest curent de aer poartă cu el oxigen și de aceea focul arde mai bine atunci când soba trage. Deschizând ușița sobei în timpul arderii, se formează către coș un curent de aer, iar oxigenul purtat de acest curent împrospătează aerul din jurul flăcării și arderea devine mai bună. Din aceeași cauză este bine ca ușița sobei să fie așezată în partea cea mai directă față de ușa de intrare în cameră, căci curentul de sub ușă, continuat în sobă și în coș, mărește mișcarea aerului, îmbunătățind tirajul și arderea.
Din aceste exemple se înțelege că arderea este combinarea care se face între oxigenul din aer și corpul care arde. Această ardere, mai slabă sau mai puternică, se face cu flacără luminoasă și dă naștere la căldură.
Combustibilii
Pentru a obține căldura necesară încălzirii clădirilor, se folosesc anumite materiale care au însușirea de a arde bine și se numesc combustibili. Așa sunt: lemnele, cărbunii, petrolul, benzina, gazul metan, etc.
Combustibilii sunt formați din diferite materii, așa cum aerul este format din diferite gaze. Și, după cum cel mai important gaz al aerului este oxigenul, partea cea mai de seamă a unui combustibil este carbonul.
Carbonul are însușirea de a se uni foarte bine și ușor cu oxigenul; mai mult chiar, el poate lua oxigenul de oriunde găsește, spre a se uni cu el; se spune că este avid de oxigen.
Așa dar, de o parte este oxigenul din aer, de alta carbonul din corpurile care ard. Arderea este unirea sau combinarea dintre oxigen și carbon; ea se mai numește și oxidare (numele provine de la oxigen). Când se dă foc lemnului din sobă, nu se face altceva decât să se înlesnească combinarea oxigenului cu carbonul.
Combinarea se face cu atâta putere, încât produce căldura. Căldura rezultată este cu atât mai mare cu cât combinarea este mai puternică. Fiecare combustibil are o putere calorifică proprie. Aceasta este dată de puterea cu care se unesc cele două elemente.
Temperatura de aprindere
O lumânare poate fi aprinsă direct cu chibritul. Lemnul din sobă se aprinde greu și încet, iar cărbunele, mai greu, și nu poate fi aprins numai cu chibritul. Cum se înțelege acest fapt?
Pentru ca un corp să se aprindă, trebuie să fie destul de încălzit, adică să aibă o anumită temperatură. Temperatura la care trebuie încălzit un corp pentru a se aprinde se numește temperatura de aprindere. Numai încălzit la această temperatură se poate face o combinare a oxigenului cu carbonul și deci arderea poate avea loc.
Fiecare combustibil are o anumită temperatură de aprindere, cum se poate vedea din tabela următoare.
Gazele arderii
O lumânare nu se aprinde dintr-o dată, ci numai după ce sa topit seul, iar fitilul este destul de încălzit. Când seul se topește, se formează niște vapori care fac posibilă arderea lumânării. După stingerea lumânării, în jurul fitilului se mai văd niște vârtejuri de gaze și lumânarea se aprinde de astădată ușor, numai apropiind chibritul de aceste gaze.
Așa dar, în timpul arderii se formează o serie de gaze.
Mai înainte sa văzut că arderea este unirea oxigenului din aer cu carbonul combustibilului. Din această unire se formează, în primul rând, un gaz numit oxid de carbon. Acesta este sufocant căci el nu a absorbit din aer tot oxigenul care îi e necesar și caută oxigenul care-i mai trebuie, din aerul camerei sau chiar din sângele omului. De aceea acest gaz este foarte otrăvitor.
În acest fel se înțelege de ce, când se închide o sobă înainte de a fi ars bine combustibilul din ea, se produce în cameră un gaz greu de respirat, care dă dureri de cap: acest gaz este oxidul de carbon. La fel se întâmplă și atunci când se încălzește camera cu un godin, în care arderea se face repede și nu este completă.
Când arderea se face bine, carbonul se unește cu tot oxigenul care-i trebuie, formând un alt gaz, bioxidul de carbon, care nu mai este atât de vătămător.
Cunoscând gazele ce se produc prin ardere, se poate înțelege bine de ce este nevoie să se facă o ardere cât mai bună, având mereu, în timpul arderii, curentul de aer proaspăt (tirajul) care să dea oxigen destul, pentru a se forma bioxidul de carbon.
Desigur că gazele arderii sunt încălzite la o temperatură înaltă și ele sunt acelea care dau căldura necesară pentru încălzire. Această cantitate de căldură produsă depinde de unirea dintre oxigen și carbon. În această privință, se arată următoarele date bazate pe practică: dacă se arde 1 kg de carbon cu oxigen puțin pentru a se forma numai oxid de carbon, se produc 3275 kcal; același kg de carbon, ars cu oxigen suficient pentru a se forma bioxid de carbon, dă o căldură de 8140 kcal. Iată că, printr-o ardere bine făcută, cu oxigen destul, adus prin împrospătarea continuă a aerului la locul de ardere, se obține de 2,5 ori mai multă căldură; de asemenea se înlătură și pericolul gazelor otrăvitoare. Din aceasta se vede cât de important este ca o sobă să fie bine făcută, pentru a asigura o ardere bună.
Gazele fierbinți sunt acelea care încălzesc soba, căci ele sunt purtate prin canalele sobei și cedează pereților acesteia cea mai mare parte din căldura lor.
Un alt produs al arderii este fumul. Acesta este înlăturat pe coș, prin curentul de aer care formează tirajul sobei.
Ca rezultat al arderii este și funinginea, care se depune pe pereții sobei și ai coșului pătrunzând și în adâncimea pereților sobei, fiind depusă de fum în găurile acestora. Depusă în cantități mari, ea arde, producând stricarea sobei.
De asemenea, fiind rea conducătoare de căldură, micșorează puterea de a absorbi căldura a pereților sobei. De aceea, sobele trebuie curățite la timp.
Un rest al arderii este cenușa, care trebuie îndepărtată mereu, deoarece împiedică arderea și tirajul sobei.
Întreținerea arderii
Din cele arătate se poate vedea ușor că buna încălzire a clădirilor depinde în mare măsură de felul cum se face arderea. Pentru ca arderea să se facă în cele mai bune condiții, trebuie respectate următoarele reguli:
- Trebuie să se ardă numai un material cu însușiri speciale în acest scop, adică un combustibil.
- Combustibilul trebuie neapărat încălzit până la temperatura de aprindere, pentru a se putea forma gazele de ardere.
- Flacăra trebuie alimentată continuu, în timpul arderii, cu aer proaspăt, din care să se ia oxigenul necesar. Acest lucru se asigură prin tirajul bun al sobei.
- Efectele arderii, adică fumul, funinginea și cenușa, trebuie neapărat îndepărtate, căci ele micșorează puterea de încălzire a gazelor.
