Zasto se zarulja zacrni nakon sta pukne volframova nit?

Ime i prezime: Sara Vukman

 


Da bi klasična žarulja svijetlila, žarna se nit mora jako zagrijati. Užareni metali imaju nezgodan običaj da, osim par iznimki poput zlata, izgore na zraku. Zbog toga su žarulje ili ispunjene nekim inertnim plinom (npr. argon s malo dušika) ili vakuumirane. Nijedno od tih rješenja nije savršeno. Inertni plin prenosi toplinu sa žarne niti pa je žarulja manje efikasna u radu. Vakuum pak znači niži tlak i bržu sublimaciju metala, plus mogućnost da kroz neku pukotinu u žarulju uđe zrak.
Sublimacija dovodi do dva nova problema. Prvi je da metalne pare završavaju na staklu žarulje pa ona s vremenom posivi. Drugi je da se žarna nit postupno postaje sve tanjom. To s jedne strane podiže šanse da će neko potresanje, a pri kraju i najsitniji pokret, pa i paljenje svjetla, voditi puknuću žarne niti. S druge pak strane stanjivanje nije posve ravnomjerno, već će se naći dijelovi koji će biti nešto tanji. Kako vodljivost žice opada s njezinom debljinom (tj. s poprečnim presjekom), to će na tanjim dijelovima žice otpor biti veći. Veći otpor znači i brže grijanje, odnosno višu temperaturu žice, a to pak znači i bržu sublimaciju metala. Zbog toga će tanji dijelovi žice brže postajati još tanji. To u nekom času vodi do stvaranja jedne ili više vrućih točaka gdje će metal naglo ispariti ili se rastaliti, što će iz naše perspektive izgledati kao bljesak i zgasnuće žarulje. Prilikom tog bljeska iz niti izsublimira nešto više metala pa žarulja može skroz pristojno potamnjeti.
Stanjivanje žarne niti nije sve što se događa. Zbog ciklusâ grijanja i hlađenja u rasponu od preko 2000 °C dolazi do zamora materijala pa nit postaje krhkijom, a također se događa i nešto malo oksidacije, budući da kisik polako difundira kroz neke dijelove žarulje.

Pozdrav,

Odgovorio: Ivica Cvrtila   i.cvrtila@rug.nl

<-- Povratak

 

Postavite pitanje iz bilo kojeg područja kemije i
e-škola će osigurati da dobijete odgovor od kompetentnog znanstvenika.

copyright 1999-2000 e_škola_________kemija