Flamme auf Wanderschaft - Grubenlampe

 

Kurzbeschreibung

Ein Stück Stoff wird auf einen Rahmen gespannt (am Besten dunkle Stoffe verwenden! ). Unter dem Tuch platziert man einen bewegbaren Bunsenbrenner. Besonders eindrucksvoll ist der Versuch, wenn der Bunsenbrenner nicht per Hand bewegt wird, sondern z.B. mit Hilfe einer versteckten Eisenbahn unter dem Tuch seine Runden dreht. Zur Durchführung des Experiments lässt man Gas aus dem Bunsenbrenner ausströmen und entzündet dieses oberhalb des gespannten Stofftuchs. Nun bewegt man den Bunsenbrenner unter dem Tuch. Die Flamme fährt über das Tuch ohne Brandlöcher darauf zu hinterlassen.

Das Tuch kann mit einem sehr feinen Gitternetz verglichen werden. Das Gas strömt durch die feinen Maschen nach oben und wird über dem Tuch entzündet. Die Flamme durchdringt deshalb das Tuch nicht, sondert wandert nur an der Oberfläche des Tuches entlang. Die Wärme ,welche die Flamme erzeugt ,müsste allerdings ausreichen um den Stoff dennoch zu entzünden. Der Stoff besitzt jedoch eine ausreichende Wärmeleitfähigkeit, so dass die Wärme der Flamme hinreichend schnell in alle Richtungen abtransportiert werden kann. Deshalb wird die Zündtemperatur des Tuchs nicht erreicht und es brennt nicht an. Bleibt man jedoch einige Sekunden zu lang auf der gleichen Stelle, reicht die Wärmeleitfähigkeit des Tuches nicht mehr aus und der Stoff fängt Feuer.
Es bietet sich bei diesem Versuch an, die sehr hohe Wärmeleitfähigkeit von Metallen zu veranschaulichen. Dazu stellt man ein Digitalthermometer einige cm über eine Kerze und misst die Temperatur. Legt man nun zwischen Kerze und Thermometer ein Metallgitter, so misst das Thermometer eine um 20°-30°C niedrigere Temperatur als vorher.

Bei einem Bunsenbrenner ist auf das Brennerrohr noch ein Netz aus Metall aufgelegt. Die Flame wird über dem Gitter entzündet. Durch die sehr hohe Wärmeleitfähigkeit des Metalls kann die Flamme nicht durch das Gitter hindurch und auf die Gasleitung übergreifen. Besonders  wichtig ist dies beim Zudrehen der Gasleitung. Vergisst man vorher die Flamme zu löschen, würde sich die Flamme ohne Gitter innerhalb der Gasleitung womöglich bis zum Tank durchfressen. Mit Gitter kann dies nicht passieren, da sich das Gas, dass sich noch in der Leitung befindet, nicht entzünden kann.
Auch im Bergbau waren früher offene Flammen als Lichtquellen sehr gefährlich. Explosiven Gase, die sich unter Tage konzentrierten, hätten leicht durch offene Flammen entzündet werden können. Deshalb wurde über die Flamme ein Drahtnetz gestülpt. Das Metallgitter leitete die Wärme ab, sodass außerhalb des Gitters die Temperatur nicht stark erhöht wurde und das explosive Gas nicht entzündet werden konnte.

Betriebsanleitungen: Propan, Feuer

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