¿Llamas sin gravedad?

Question

Estaba viendo "Solaris" (Tarkovsky) hoy, y me di cuenta de lo siguiente: en algún momento la estación espacial cambió de órbita y las personas que estaban dentro experimentaron la gravedad cero. En ese momento, un candelabro pasó flotando en el aire, con las velas encendidas ( véase ).

Pero en nuestro entorno las llamas suben porque el aire caliente es menos denso, y ese efecto debería desaparecer cuando no hay gravedad, ¿estoy en lo cierto? ¿Cómo sería entonces la llama de una vela?

Answer 1

En efecto, sin gravedad, y por tanto sin flotabilidad, no hay dirección preferente para la llama de la vela. Con gravedad, como has dicho, los productos de la combustión son mucho más ligeros que el aire no quemado y van hacia arriba. El aire fresco es convectado desde los alrededores en la parte inferior de la llama para reaccionar con el combustible. De ahí que una mecha más larga arda mejor que una que apenas asome: es más fácil que entre el aire fresco (y, por tanto, el oxígeno). Sin gravedad, el oxígeno circundante inmediato ardería inicialmente pero no hay convección para sacar los productos del camino y el oxígeno fresco cerca de la mecha donde está el vapor del combustible. La difusión de masa toma el relevo, mezclando los productos con el oxígeno fresco procedente del exterior, pero es mucho más lenta que la convección. Como no hay dirección preferente (es decir, campo gravitatorio), la llama resultante es una llama débil, casi esférica.

Si quiere saber más sobre esto, puede buscar en Google "bolas de llama", que NO son la llama de una vela sin la mecha: no se trata de una masa de combustible reaccionando con el oxígeno circundante, sino de cómo reacciona una mezcla combustible de combustible premezclado y aire/oxígeno cuando se enciende localmente. Los productos de la combustión están dentro de la bola mientras que los reactivos se difunden hacia la llama. Un buen punto de partida es esta antigua página de la NASA (la foto de arriba procede de allí).