oheň. Kdysi to bylo považováno za jeden ze čtyř prvků, které tvořily vesmír. Umožnilo lidstvu zvednout se z divočiny a do měst. Je zodpovědný za světlo a teplo a teplo v nejchladnějších místech, a může být také neuvěřitelně nebezpečné. Je to tak běžné, že to téměř bereme jako samozřejmost, ale mnozí z nás se nikdy neptají ani na základní otázky o ohni, jako je to, jak horký je oheň, tak jako tak?
teplota ohně se může pohybovat od přibližně 400 stupňů Fahrenheita až do 9000 stupňů Fahrenheita (200 až 4980 stupňů Celsia). Teplota se bude lišit v závislosti na věcech, jako je zdroj paliva a obsah kyslíku. Existují dokonce i příklady „studeného ohně“, který vás nespálí.
oheň je fascinující jev. Pojďme se podívat na více vědy o ohni a na to, jak ovlivňuje široký rozsah teplot, se kterými se můžete setkat. Takže, tady je to, co potřebujete vědět o ohni.
vaše # 1 prioritou je udržet svou rodinu v bezpečí. Jako hasič, doporučuji každému mít domácí bezpečnostní sadu, která zajistí, že se každý, koho milujete, dostane rychle a nezraněn, v případě požáru nebo jiné nouze. Zde je bezpečnostní sada, kterou doporučuji.
Přečtěte si také: teplota požáru domu: jak je horká?
Co Je Oheň?
oheň je výsledkem exotermické (to znamená, že vydává teplo) chemické reakce, při které je jeden materiál rychle oxidován (ztrácí elektrony), aby uvolnil teplo, světlo, chemické vedlejší produkty a občas také zvuk.
jen proto, že to vypadá jako oheň, to neznamená, že je.
například na slunci (nebo dokonce na žádné hvězdě) není kyslík a zatímco proces může vypadat jako „oheň“, není tomu tak. Je to jaderná fúze vodíku do helia a jako takový, není to“ oheň “ podle standardní definice.
musíte mít kyslík, abyste měli oheň. Musíte mít přítomné „oxidační činidlo“, což není vždy kyslík nebo dokonce kyslíková sloučenina, ale na slunci také neexistují žádná alternativní oxidační činidla.
oheň začíná, když jakýkoli hořlavý nebo hořlavý materiál dostane dostatek tepla a přísunu kyslíku (nebo oxidačního činidla) a potenciálně jiskru nebo nahý plamen, aby mohl hořet. Oheň je řetězová reakce, takže proces vyžaduje, aby hořící reakce byla dostatečně horká, aby se mohla sama udržet.
oheň je tedy kombinací tepla, paliva (látky, která má být spálena), kyslíku (nebo oxidačního činidla) a řetězové reakce, která tuto kombinaci nadále umožňuje bez dalšího úsilí.
- nazývají to „ohnivý čtyřstěn“ (úplnější verze požárního trojúhelníku).
pro úplnější vysvětlení požárního čtyřstěnu se podívejte na toto:
pokud některý z těchto čtyř prvků chybí, nemáte na rukou oheň.
i když v některých vzácných případech můžete také potřebovat Pátý prvek pro oheň „katalyzátor“. To je látka, která není spotřebována nebo spotřebována v reakci, ale která je nezbytná pro to, aby se uskutečnila na prvním místě.
ve skutečnosti existuje ještě jeden prvek, který je nezbytný pro mnoho požárů, ale má tendenci zůstat bez povšimnutí, protože je zde vždy přítomen na Zemi.
to je gravitace.
pokud byste založili oheň někde, kde nebyla gravitace-přívod kyslíku kolem ohně by se rychle vyčerpal a nebyl by nahrazen, protože kyslík se nepohybuje pod vlastní párou – pohybuje se pod gravitací pomocí procesu známého jako „tepelná konvekce“.
takže by se oheň rychle uhasil, protože by mu došel kyslík a byl pokryt vlastními vedlejšími produkty a nehořlavými plyny z okolního vzduchu.
to je jeden z důvodů, že zatímco dostat kosmickou loď do atmosféry je riskantní návrh, jednou ve vesmíru-rizika požárů jsou opravdu velmi malá.
toto video vysvětluje některé další vědy za ohněm:
Přečtěte si také: je oheň hořlavý? Může To Způsobit Další Oheň?
Proč Je Oheň Horký?
oheň je horký, protože uvnitř molekuly kyslíku je zachyceno velké množství energie (nebo v případech, kdy kyslík není přítomen-je zachycen v oxidačním činidle) a uvolňuje se během reakce požáru.
dvojná vazba, která váže dvě molekuly kyslíku, je přerušena, když je v ohni a kyslík vytváří vazby na jiné sloučeniny. Tyto vazby jsou silnější než ty, které nahrazují, a tím způsobují uvolnění energie.
kupodivu, zatímco energie vazby paliva v reakci nejsou zcela irelevantní, hrají mnohem menší roli při vytváření tepla ohně než kyslík nebo oxidační činidlo.
když se energie uvolní, uvolní se jako teplo a světlo a to je oheň.
je důležité si uvědomit, že oheň je víc než plamen. Plamen je jen část ohně, kterou můžete vidět ,mohou existovat další neviditelné prvky ohně (alespoň pro naše lidské oči).
to je důvod, proč se můžete spálit tím, že stojíte příliš blízko ohně, i když se nedotknete ohně.
přečtěte si také: má oheň hmotnost? Co To Váží?
Jak Je Horko?
OK, takže teď víme, co je oheň a proč je horký-jak horký je oheň? Na tuto otázku je bohužel mnohem obtížnější odpovědět.
jaká je teplota ohně?
to není něco, pro co můžete poskytnout rychlý seznam.
různá paliva hoří při různých teplotách. Můžeme například říci, že požár dřeva může dosáhnout teploty až 2000 stupňů Fahrenheita (1093 Celsia), ale to není tvrdé pravidlo.
mnoho lesů nedosáhne této teploty při spalování, protože jejich chemické složení tomu brání. Několik může být ještě teplejší.
pokud potřebujete příklad tohoto-přemýšlejte o spalování zeleného dřeva versus spalování suchého zapálení. Zelené dřevo hoří při mnohem nižší teplotě než suché dřevo.
a teplota plamene se také značně liší v závislosti na tom, kolik kyslíku máte k dispozici.
Přemýšlejte o propanu, populárním palivu, které se používá ve všem od domácích grilování po hlavní průmyslová odvětví. Má velmi horký plamen, když hoří ve vzduchu téměř 3 600 stupňů Fahrenheita (1982 Celsia)! To je trochu teplejší než náš průměrný požár dřeva, že jo?
přesto to není nic ve srovnání s tím, jak horký propan může hořet, pokud mu dáte více kyslíku.
pokud spálíte propan v čistém kyslíku teplota stoupá na téměř 5,100 stupňů Fahrenheita!
to je obrovský rozdíl a vše, co jste museli udělat, bylo změnit množství dostupného kyslíku – stále podstupujete přesně stejnou chemickou reakci jako při spalování propanu ve vzduchu.
existují i jiná paliva, která mohou hořet mnohem tepleji, zejména v čistém kyslíku.
Přečtěte si také: je oheň naživu? Vlastnosti a fáze požáru a plamenů
kde je ta nejžhavější část?
nejteplejší částí požáru bude základna.
Ano, Víme, teplo stoupá a to ano, ale reakce probíhá v největším množství na základně ohně a pak se rozptýlí, jak stoupá.
proto můžete za předpokladu, že to uděláte relativně rychle, pohybovat prstem přes horní část plamene svíčky, aniž byste se spálili. Ale pokud byste to měli udělat na základně knotu (za předpokladu, že jste se nějak vyhnuli roztavenému vosku, který by vás také spálil), dostanete poměrně těžké popáleniny, i když jste se rychle pohybovali.
Poznámka: nedoporučujeme nikomu dát ruce do ohně nebo v jeho blízkosti.
Přečtěte si také: jsou diamanty hořlavé? Budou Hořet V Ohni?
Barva plamene a jeho teplo
můžete však předpokládat, že jste na planetě Zemi a že podmínky kolem vás jsou docela normální, odhadnout přibližné teplo plamene podle jeho barvy.
zjistíte, jak jsme již viděli, že nejžhavější barva jakéhokoli daného plamene je jako základna a nejchladnější nahoře.
takže červená je obvykle vidět na vnějším okraji většiny plamenů a modrá na základně.
- červené plameny mají tendenci být kolem 977 stupňů Fahrenheita až asi 1832 stupňů (525 až 1000 stupňů Celsia)
- oranžové plameny jsou teplejší, zhruba 2012 až 2192 stupňů (1100 až 1200 stupňů Celsia)
- bílé plameny jsou ještě teplejší, asi 2372 stupňů až 2732 stupňů (1300 až 1500 stupňů Celsia)
- modré plameny jsou nejžhavější ze všech a mohou hořet stejně horké jako 5432 stupňů (3000 stupňů Celsia)
pokud vás zajímá, jak horký je zapalovač, který používáte k zapálení cigarety?
no, to může dosáhnout až 3,590. 6 stupňů! To je důvod, proč často vidíte nějakou modrou v plameni butanového zapalovače. To je také důvod, proč je tak snadné spálit se zapalovačem cigaret.
ve skutečnosti důrazně doporučujeme, abyste nikdy nedávali prsty, ruce ani jinou část těla do plamene. Existují lepší způsoby, jak zapůsobit na své přátele nebo na rande, které nezahrnují riziko popálení a zjizvení.
pokud chcete nějaké příklady z reálného světa, pak svíčka spálí s bílým / oranžovým plamenem v nejteplejším bodě. Oheň dřeva, na druhé straně, ve vašem roštu doma bude hořet červeně. Oheň se může pohybovat mezi červenou a bílou v závislosti na přesné povaze dřeva a větru(a tím i dostupnosti kyslíku).
plamen bunsenova hořáku při plném otevření bude bílý nebo dokonce modrý. Propanová pochodeň naopak nabídne modrý plamen v nejteplejší části.
chtěli bychom zdůraznit, že i červený plamen je více než dost horký na to, aby člověku způsobil těžké popáleniny. Vědět, že oheň je teplejší než toto, je užitečnější pro zvědavost než jako další bezpečnostní opatření.
podívejte se na toto video pro ukázku různých barev ohně:
jaká je nejchladnější barva ohně?
teoreticky je nejchladnější možná barva ohně Černá. To znamená, že palivo hoří, ale vyrábí se tak málo energie, že nevyzařuje žádné světlo a také velmi málo tepla.
z praktického hlediska nemáme tušení, jak byste vytvořili takový plamen. Většina exotermních reakcí bývá poměrně násilně exotermická (je to jeden z mnoha důvodů, proč často můžete při požáru vznítit výbuch) a nemůžeme vymyslet žádný užitečný způsob, jak vytvořit černý plamen.
je to však bezpochyby teoreticky možné a tedy nejchladnější Typ plamene.
Jak Jsou Požáry Uhaseny?
požáry jsou uhašeny odstraněním nebo oddělením jedné ze základních složek z tohoto požáru (palivo, teplo, oxidační činidlo, chemická řetězová reakce).
můžete odstranit palivo, kyslík, plamen, gravitaci (dobře, pravděpodobně nemůžete, ale toto je debata o fyzikálním fóru, nikoli o požární bezpečnosti), řetězovou reakci nebo, pokud ji máte, katalyzátor.
napsali jsme hodně o tom, jaký druh hasicího přístroje potřebujete pro který oheň, a nebudeme to opakovat, ale měli byste si být vědomi toho, že existuje obrovské množství způsobů, jak uhasit oheň a to, co funguje s jedním ohněm, nemusí nutně fungovat s jiným.
měli byste použít pouze ten správný druh materiálu k řešení požáru (pokud nevíte, co je to za materiál-neřešte ho) a pokusit se uhasit oheň pouze tehdy, pokud jste si jisti, že uspějete.
v opačném případě zavolejte hasiče a odjeďte na bezpečné místo. Vždy je lepší být v bezpečí, než litovat, pokud jde o oheň.
a ne, hasiči se nebudou zlobit, že jste zavolali – je to jejich práce řešit požáry a jsou v tom dobří.
Přečtěte si také: co hasiči používají k hašení požáru?
Může Být Teplejší Než Láva?
oheň může být teplejší než láva,ale není to vždy.
láva, která je roztavená hornina, je vyloučena z aktivní sopky, může být velmi horká. Ve skutečnosti může dosáhnout maximální teploty kolem 2200 stupňů Fahrenheita a to je opravdu docela horké.
láva je tedy teplejší než oheň dřeva ve vašem obývacím pokoji nebo oheň ve vaší zahradě. Ale požáry mohou být mnohem teplejší než 2200 stupňů a některé mohou dosáhnout až 5000 stupňů! To je skoro dvakrát tak horké jako láva.
takže ano, oheň může být teplejší než láva, i když ve většině případů to pravděpodobně nebude.
zde je několik dalších informací o tomto:
je někdy příliš chladno na oheň?
teoreticky může být příliš chladno pro oheň. Při teplotě absolutní nuly, která je -459,67 stupňů Fahrenheita, není vůbec přítomna žádná energie.
při této teplotě molekuly ani nevibrují ve svém vlastním prostoru. Takže, pokud byste mohli udělat něco tak chladného, mohli byste zabránit požárům, za cenu prevence téměř čehokoli jiného-rozhodně, nic nemůže žít na absolutní nule, buď.
z praktického hlediska je však nemožné vytvořit tuto teplotu a přestože se můžeme dostat velmi blízko absolutní nuly, nemůžeme ji dosáhnout.
a při jakékoli teplotě nad absolutní nulou-je možný požár. Mohlo by to být náročné zapálit, ale je to určitě možné.
takže v reálném světě-nikdy není příliš chladno pro oheň.
Může Být Někdy Zima?
Ano. I když záleží na tom, jak definujete „chlad“.
studený oheň na zemi moc nenajdete, protože země není tak studená. Ale jak jsme již viděli, můžete začít oheň při jakékoliv teplotě nad absolutní nulou a v případě, že plamen je jen říct, 50 stupňů teplejší než teplota, při které jste začali oheň-to bude hořet za studena.
nejjednodušší způsob, jak vytvořit studený oheň, je zamířit do vesmíru, kde můžete velmi snadno vytvořit velmi chladné podmínky. Samozřejmě, nejtěžší je dostat se do vesmíru.
je možné provést studený oheň, aniž byste šli do vesmíru, podívejte se na to:
Závěrečné myšlenky
oheň, jak jste viděli, může hořet v širokém rozmezí teplot od „studeného“ do asi 9000 stupňů Fahrenheita. Nemůže hořet v milionech stupňů, nicméně, protože to je proces, který nezahrnuje žádnou oxidaci, takže to není technicky oheň.
můžete získat hrubou představu o tom, jak horký je oheň, když se podíváte na barvu plamene, ale jak jsme již poznamenali – téměř všechny požáry mohou způsobit popáleniny,takže se prosím nedotýkejte plamenů.
pálení vs. tání: jaký je rozdíl?
Jak Horké Dřevo Hoří? Zkoumáno
Při Jaké Teplotě Papír Hoří/Vznítí/Spaluje?
Černý Kouř: Co To Znamená A Co To Způsobuje?