Πότε ο καπνός φεύγει από την καμινάδα σαν λέιζερ προς τα πάνω

Η αιθαλομίχλη που κυριαρχεί τα βράδια του χειμώνα στον αέρα που αναπνέουμε όσοι ζούμε σε αστικά κέντρα, μας επιτρέπει να γνωρίζουμε ότι όσοι έχουν τζάκι το χρησιμοποιούν δεόντως -ίσως χωρίς τον απαραίτητο καθαρισμό ή την καύση των ενδεδειγμένων ξύλων.

Σε κάθε περίπτωση, όταν έχει άπνοια ενδεχομένως να φεύγει ο καπνός από την καμινάδα σαν λέιζερ, δηλαδή σε ευθύγραμμη, αδιάκοπη διαδρομή. Αυτό είναι κάπως δύσκολο να το δούμε στις μεγάλες πόλεις, καθώς δεν είναι καθαρός ο ουρανός. Πιο εύκολα το εντυπωσιακό αυτό φαινόμενο εντοπίζεται στην περιφέρεια, με τις αρχές της φυσικής να εξηγούν φανταστικά πώς συμβαίνει ό,τι συμβαίνει.

Εν ολίγοις, το φαινόμενο οφείλεται στο γεγονός ότι σε μια ήρεμη ημέρα, ο ζεστός καπνός είναι λιγότερο πυκνός από τον περιβάλλοντα αέρα, με αποτέλεσμα να ανεβαίνει κατακόρυφα λόγω της άνωσης.

Αυτό το αποτέλεσμα ενισχύεται από τον σχεδιασμό της καμινάδας (παίζει ρόλο το πόσο ψηλή είναι μια καμινάδα και άρα πόσο μειώνει την παρεμβολή των κοντινών μοτίβων αέρα, ώστε να ευνοηθεί η ευθύγραμμη διαδρομή) και την απουσία σημαντικών ανέμων ή ατμοσφαιρικών διαταραχών.

Σύμφωνα με το Energy Education «οι καμινάδες είναι κλειστές στήλες θερμού αέρα που περιβάλλονται από ψυχρότερο εξωτερικό αέρα. Είναι κανάλια εξαερισμού που οδηγούν τον καπνό και άλλα αέρια -προϊόντα καύσης- έξω από το τζάκι. Λειτουργούν με βάση την αρχή ότι ο ο ζεστός αέρας είναι λιγότερο πυκνός από τον κρύο αέρα. Έτσι αρχίζει η ανοδική πορεία.

Όταν μια καμινάδα γεμίζει με ζεστό καπνό ή/και άλλα αέρια, ανεβαίνουν μέσω της καμινάδας, με το καυτό, ανερχόμενο αέριο να δημιουργεί διαφορά πίεσης -γνωστή ως ρεύμα- που ‘τραβάει’ τα αέρια καύσης έξω από το κτίριο».

Συνήθως η θερμοκρασία του αέρα ελαττώνεται, όσο απομακρύνεται από την επιφάνεια της Γης μέσα στην τροπόσφαιρα. Τα κρύα πρωινά του χειμώνα που έχουν άπνοια, ο αέρας κοντά στο έδαφος είναι πιο πυκνός από ό,τι είναι πιο ψηλά.

Ο καπνός από μια καμινάδα είναι ζεστός και άρα λιγότερο πυκνός από τον κρύο αέρα του χειμώνα. Η θερμότητα από τη φωτιά στο εσωτερικό της καμινάδας κάνει τον αέρα που υπάρχει εκεί να διαστέλλεται και να γίνεται λιγότερο πυκνός.

Αυτό δημιουργεί μια διαφορά πίεσης μεταξύ του εσωτερικού της καμινάδας και της εξωτερικής ατμόσφαιρας.

Η υψηλότερη πίεση στο εξωτερικό ‘σπρώχνει’ τον αέρα προς τα κάτω στην καμινάδα, ενώ η χαμηλότερη πίεση στο εσωτερικό της καμινάδας τραβάει τον καπνό προς τα πάνω, ενισχύοντας την ανοδική ροή.

Kατά την αρχή της άνωσης, αυτός ο λιγότερο πυκνός θερμός αέρας ανεβαίνει μέσω του πυκνότερου, ψυχρότερου αέρα του περιβάλλοντος.

Αυτό δημιουργεί ένα ρεύμα προς τα πάνω (γνωστό ως ρεύμα μεταφοράς) που όταν ευνοείται από τον ελάχιστο ή καθόλου άνεμο, έχουμε την ευθεία ‘γραμμή’.