Hayal edin ki bir gece, bahçenizde veya kamp yaptığınız bir alanda ateş yakıyorsunuz. Hava rüzgarsız olsa bile, ateşin etrafında otururken zamanla dumanın sizi hedef aldığını fark edebilirsiniz. Gözlerinizi yakar ve öksürüğe sebep olurken, bu dumanın etkisinden kaçmak için başka bir yere geçebilirsiniz. Ancak, yeni konumunuzda duman sizi rahat bırakmayabilir.

Ateş, yüksek miktarda enerji açığa çıkararak etrafındaki hava moleküllerinin enerjisini artırır ve onların daha hızlı hareket etmelerini sağlar. Bu ısınma süreci, ısınan hava moleküllerinin yavaş hareket eden komşularıyla çarpışarak onları hızlandırmalarıyla devam eder. Bu hızlı hareket eden moleküller çarpışarak ters yönde uzaklaşma olasılıklarını artırır ve sonuç olarak ısınan hava genleşir. Tüm bu süreçler, ateşin yakınındaki havaın çevresindeki havadan daha az yoğun hale gelmesine yol açar. Yoğunluğu azalan ısınan hava, yerçekimi tarafından aşağı çekilme miktarından daha azdır, bu nedenle ısınan hava yukarı doğru yükselir.

Bu doğal olaya “konveksiyon” denir ve kamp ateşinden tutun da Güneş’e, Dünya’nın mantosuna ve hatta bir fırının içindeki sıcaklık değişikliklerini açıklamak için kullanılır. Isı ile genleşen hava yükselirken, onu her yönden iten yoğun hava akışına devam eder ve sıcak havanın bıraktığı boşluğu doldurur. Bu nedenle, ateşin yanında oturan bir insan aslında yer değiştiren hava moleküllerinin akışına engel olur. Eğer orada olmasaydınız, oturduğunuz yönden gelen hava, diğer yönlerden gelen hava ile ateşte buluşur ve ısınarak yukarı doğru yükselirdi.

Ancak, ateşin yanında tek başınıza oturuyorsanız, yer değiştirmenin fazla bir faydası olmayabilir. Sadece dumanın size farklı bir yönden gelmesini sağlayabilirsiniz. Ancak, kalabalık bir grup olarak oturduğunuzda, her yönden gelen hava akışını sınırlayarak dumanın uzaklaşmasını engelleyebilirsiniz.

Kaynaklar:

Coltman, E., Lipp, M., Vescovini, A., & Helmig, R. (2020). Obstacles, interfacial forms, and turbulence: A numerical analysis of soil–water evaporation across different interfaces. Transport in Porous Media, 134(2), 275–301.
osti.gov/biblio/752061
sciencenotes.org/why-does-campfire-smoke-follow-you