Tại sao làm ống khói cao lại tốt hơn ống khói thấp?

Ống khói của nhà máy hay lò sưởi trong gia đình thường được xây khá cao. Vì sao lại như vậy? Có thể làm ống khói thấp hơn để tiết kiệm vật liệu và dễ xây sửa hơn không?
Ta biết rằng quá trình cháy cần có không khí, thực chất là cần khí oxy để duy trì sự đốt cháy nhiên liệu. Ống khói được xây dựng nhằm tạo luồng hút, đưa không khí mới vào lò và đẩy khí nóng, khói thải ra ngoài. Khi lửa cháy, không khí trong lò nhận nhiệt, trở nên nhẹ hơn và bay lên. Không khí lạnh bên ngoài lại tràn vào thay thế, nhờ đó ngọn lửa cháy mạnh hơn.
Mật độ khí nóng trong ống khói nhỏ hơn mật độ không khí xung quanh nên sinh ra chênh lệch áp suất, tạo lực hút khiến khí nóng bay lên và thoát ra ngoài. Sự chênh lệch áp suất này phụ thuộc vào chiều cao của ống khói: ống khói càng cao, chênh lệch áp suất càng lớn, lực hút càng mạnh. Nhờ đó, khí sinh ra trong quá trình cháy được đẩy ra nhanh hơn, đồng thời không khí mới cũng được hút vào lò nhanh hơn.
Nếu ống khói quá thấp, chênh lệch áp suất nhỏ, sức hút yếu. Khí cháy không thoát ra kịp, không khí bên ngoài cũng không thể vào lò đầy đủ, làm quá trình cháy bị gián đoạn, thậm chí khiến lửa tắt.
Ống khói cao còn đưa khí thải lên cao hơn trong tầng đối lưu của khí quyển, giúp giảm mức độ ô nhiễm ngay tại khu vực xung quanh.
Khi ăn lẩu, nếu bếp cháy không đủ mạnh, nhân viên phục vụ đôi khi chụp thêm một ống khói nhỏ quanh nồi để tăng luồng hút không khí, làm lửa bùng lên mạnh hơn. Đó cũng là một ứng dụng đơn giản của cùng nguyên lý.