Brand. Det blev engang betragtet som et af de fire elementer, der udgjorde universet. Det gjorde det muligt for menneskeheden at rejse sig ud af ørkenen og ind i byer. Det er ansvarlig for lys og varme og varme på de koldeste steder, og det kan også være utroligt farligt. Det er så almindeligt, at vi næsten tager det for givet, men mange af os stiller aldrig engang grundlæggende spørgsmål om ild, såsom hvor varmt er ild, alligevel?
brandtemperaturen kan variere fra omkring 400 grader Fahrenheit op til 9000 grader Fahrenheit (200 til 4980 grader Celsius). Temperaturen vil variere baseret på ting som brændstofkilde og iltindhold. Der er endda eksempler på “kold ild”, der ikke brænder dig.
ild er et fascinerende fænomen. Lad os tage et kig på mere af videnskaben om brand, og hvordan det påvirker den brede vifte af temperaturer, Du kan støde på. Så her er hvad du behøver at vide om ild.
din # 1 prioritet er at holde din familie sikker. Som brandmand, jeg anbefaler, at alle har et Sikkerhedssæt til hjemmet, der kan sikre, at alle, du elsker, kommer hurtigt og uskadt ud, i tilfælde af brand eller anden nødsituation. Her er det Sikkerhedssæt, som jeg anbefaler.
Læs også: husets Brandtemperatur: hvor varmt bliver det?
Hvad Er Ild?
ild er resultatet af en eksoterm (det betyder, at den afgiver varme) kemisk reaktion, hvor et materiale hurtigt iltes (mister elektroner) for at frigive varme, lys, kemiske biprodukter og lejlighedsvis lyd også.
bare fordi det ligner ild, betyder det ikke, at det er.
for eksempel er der ikke ilt på solen (eller faktisk på nogen stjerne), og mens processen kan se ud som “ild”, er det ikke. Det er den nukleare fusion af hydrogen til helium, og som sådan er det ikke “ild” ved standarddefinitionen.
du skal have ilt for at have en brand. Nå skal du have et “iltningsmiddel” til stede, som ikke altid er ilt eller endda en iltforbindelse, men der er heller ingen alternative iltningsmidler på solen.
brand starter, når et brændbart eller brændbart materiale får tilstrækkelig varme og tilførsel af ilt (eller iltningsmiddel) og potentielt en gnist eller åben ild til at lade det brænde. Brand er en kædereaktion, så processen kræver, at den brændende reaktion er varm nok til, at den kan opretholde sig selv.
således er ild kombinationen af varme, brændstof (de ting, der skal brændes), ilt (eller et iltningsmiddel) og en kædereaktion, der fortsat tillader denne kombination uden yderligere indsats.
- de kalder dette “fire tetrahedron” (en mere komplet version af fire triangle).
for en mere komplet forklaring af fire tetraeder, se dette:
hvis nogen af disse fire elementer mangler, har du ikke ild på dine hænder.
selvom du i nogle sjældne tilfælde muligvis også har brug for et femte element til ild “en katalysator”. Det er et stof, der ikke forbruges eller bruges op i reaktionen, men som er afgørende for, at det finder sted i første omgang.
der er faktisk endnu et element, der er vigtigt for, at mange brande finder sted, men det har en tendens til at gå upåagtet hen, fordi det altid er til stede her på jorden.
det er tyngdekraften.
hvis du skulle starte en brand et sted, hvor der ikke var nogen tyngdekraft – iltforsyningen omkring ilden ville hurtigt være opbrugt, og den ville ikke blive udskiftet, fordi ilt ikke bevæger sig under sin egen damp – det bevæger sig under tyngdekraften ved hjælp af en proces kendt som “termisk konvektion”.
så ilden ville hurtigt slukke sig selv, fordi den ville løbe tør for ilt og blive dækket af sine egne biprodukter og ikke-brandfarlige gasser fra den omgivende luft.
dette er en af grundene til, at mens det at få et rumfartøj ind i atmosfæren er et risikabelt forslag, en gang i rummet – er risikoen for brande faktisk meget lille.
denne video forklarer noget mere af videnskaben bag ild:
Læs også: er det brandfarligt? Kan Det Skabe Mere Ild?
Hvorfor Er Ilden Varm?
ild er varmt, fordi der er meget energi fanget inde i iltmolekylet (eller i de tilfælde, hvor ilt ikke er til stede – det er fanget i iltningsmidlet), og det frigives under brandreaktionen.
dobbeltbindingen, der binder de to iltmolekyler, brydes, når den er i brand, og iltet danner bindinger til andre forbindelser i stedet. Disse obligationer er stærkere end dem, de erstatter, og forårsager således en frigivelse af energi.
mærkeligt nok, mens bindingsenergierne i brændstoffet i en reaktion ikke er helt irrelevante, spiller de en meget mindre rolle i at skabe ildvarmen end ilt eller iltningsmiddel gør.
når energien frigives, frigives den som varme og lys, og det er ild.
det er vigtigt at indse, at en ild er mere end en flamme. En flamme er bare den del af ilden, som du kan se, der kan være andre usynlige elementer til ilden (i det mindste for vores menneskelige øjne).
derfor kan du blive brændt ved at stå for tæt på ild, selvom du ikke rører ved ilden.
Læs også: har ild masse? Hvad Vejer Det?
Hvor Varmt Bliver Det?
OK, så nu ved vi, hvad ild er – og hvorfor det er varmt-hvor varmt er en brand? Dette er et meget vanskeligere spørgsmål at besvare, desværre.
hvad er temperaturen af brand?
dette er ikke noget, du kan give en hurtig liste til.
forskellige brændstoffer brænder ved forskellige temperaturer. For eksempel kan vi sige, at en træbrand kan nå temperaturer på op til 2000 grader Fahrenheit (1093 Celsius), men det er ikke en hård regel.
mange skove når ikke den temperatur, når de brænder, fordi deres kemiske makeup forhindrer det. Nogle få kan blive endnu varmere.
hvis du har brug for et eksempel på dette – tænk på at brænde grønt træ versus brændende tørt tænding. Grønt træ brænder ved en meget lavere temperatur end tørt træ gør.
og flammens temperatur varierer også ret væsentligt afhængigt af hvor meget ilt der er til rådighed for dig.
tænk på propan, et populært brændstof, der bruges i alt fra Husholdningsgrill til større industrier. Det har en meget varm flamme, når den brænder i luften på næsten 3.600 grader Fahrenheit (1982 Celsius)! Det er lidt varmere end vores gennemsnitlige træbrand, ikke?
men det er heller ikke noget i forhold til, hvor varmt propan kan brænde, hvis du giver det mere ilt.
hvis du brænder propanen i rent ilt, stiger temperaturen til næsten 5.100 grader Fahrenheit!
det er en enorm forskel, og alt hvad du skulle gøre var at ændre mængden af ilt til rådighed – du gennemgår stadig den nøjagtige samme kemiske reaktion, som når du brænder propan i luften.
der er andre brændstoffer, der kan brænde meget varmere stadig, især i ren ilt.
Læs også: er ild i live? Egenskaber og stadier af ild og flammer
hvor er den hotteste del?
den hotteste del af en brand vil være basen.
Ja, Vi ved, varme stiger, og det gør det, men reaktionen finder sted i de største mængder ved bunden af en ild, og så diffunderer den, når den stiger.
derfor kan du, forudsat at du gør det relativt hurtigt, flytte fingeren gennem toppen af en lysflamme uden at brænde dig selv. Men hvis du skulle gøre det ved bunden af vægen (forudsat at du på en eller anden måde undgik den smeltede voks, som også ville brænde dig), ville du få en ret alvorlig forbrænding, selvom du bevægede dig hurtigt.
Bemærk: Vi anbefaler ikke, at nogen lægger deres hænder i eller i nærheden af ild.
Læs også: er diamanter brandfarlige? Vil De Brænde I En Ild?
farven på en flamme og dens varme
du kan dog antage, at du er på planeten Jorden, og at forholdene omkring dig er ret normale, måle den omtrentlige varme af en flamme efter dens farve.
du finder, som vi allerede har set, at den hotteste farve på en given flamme er som base og den sejeste øverst.
så rød ses normalt på yderkanten af de fleste flammer og blå ved bunden.
- røde flammer har tendens til at være omkring 977 grader Fahrenheit til omkring 1832 grader (525 til 1000 Celsius)
- Orange flammer er varmere, omtrent 2012 til 2192 grader (1100 til 1200 Celsius)
- hvide flammer er endnu varmere, omkring 2372 grader til 2732 grader (1300 til 1500 Celsius)
- blå flammer er de hotteste af dem alle og kan brænde så varmt som 5432 grader (3000 Celsius)
hvis du spekulerer på, hvor varmt er den lighter, du bruger til at tænde en cigaret?
nå, det kan nå op til 3.590, 6 grader! Derfor ser du ofte noget blåt i flammen af en butanlighter. Det er også derfor, det er så nemt at brænde dig selv med en cigaret lighter.
faktisk anbefaler vi stærkt, at du aldrig sætter dine fingre, hænder eller nogen anden del af din krop i en flamme. Der er bedre måder at imponere dine venner eller din date, der ikke indebærer risiko for forbrændinger og ardannelse.
hvis du vil have nogle virkelige eksempler på dette, vil et lys brænde med en hvid/orange flamme på det hotteste punkt. En træbrand på den anden side i din rist derhjemme brænder rødt. Et bål kan glide mellem rødt og hvidt afhængigt af træets nøjagtige natur og vinden (og dermed ilttilgængelighed).
en Bunsen-brænderflamme ved helt åben bliver hvid eller endda blå. En propan fakkel, på den anden side, vil tilbyde en blå flamme på den varmeste del.
vi vil påpege, at selv en rød flamme er mere end varm nok til at forårsage alvorlige forbrændinger på en person. At vide, at en brand er varmere end dette, er mere nyttigt for nysgerrighedens skyld end som en ekstra sikkerhedsforanstaltning.
Tjek denne video for en demo af forskellige farver af ild:
Hvad er den koldeste ildfarve?
i teorien er den koldeste mulige brandfarve sort. Det er brændstoffet brænder, men der produceres så lidt energi, at der ikke udsendes lys og meget lidt varme også.
i praksis har vi ingen anelse om, hvordan du ville skabe en sådan flamme. De fleste eksoterme reaktioner har tendens til at være ret voldsomt eksoterme (det er en af de mange grunde til, at du ofte kan få en eksplosion, når en brand antændes), og vi kan ikke tænke på nogen nyttig måde at skabe en sort flamme på.
det er dog uden tvivl teoretisk muligt og dermed den sejeste type flamme.
Hvordan Slukker Brande?
Brande slukkes ved at fjerne eller adskille en af de væsentlige komponenter fra denne brand (brændstof, varme, iltningsmiddel, kemisk kædereaktion).
du kan fjerne brændstoffet, iltet, flammen, tyngdekraften (godt, du kan sandsynligvis ikke, men dette er en debat for et fysikforum, ikke en brandsikkerhedsside), kædereaktionen eller, hvis du har en, katalysatoren.
vi har skrevet meget om, hvilken slags ildslukker du har brug for til hvilken Brand, og det gentager vi ikke her, men du skal være opmærksom på, at der er et stort udvalg af måder at slukke en brand på, og hvad der fungerer med en brand, fungerer ikke nødvendigvis med en anden.
du bør kun hver bruge den rigtige slags materiale til at tackle en brand (hvis du ikke ved, hvad det materiale er – ikke tackle det) og kun nogensinde forsøge at slukke en brand, hvis du er sikker på, at du vil lykkes.
ellers skal du ringe til brandvæsenet og flytte væk til et sikkert sted. Det er altid bedre at være sikker end ked af det, når det kommer til brand.
og nej, brandvæsenet vil ikke være sur, at du ringede – det er deres job at tackle brande, og de er gode til det.
Læs også: hvad bruger brandmænd til at slukke en brand?
Kan Det Blive Varmere End Lava?
ild kan være varmere end lava, men det er det ikke altid.
Lava, som er smeltet sten, udvises fra en aktiv vulkan kan blive meget varm. Faktisk kan den nå en maksimal temperatur på omkring 2200 grader Fahrenheit, og det er faktisk ret varmt.
Lava er således varmere end brændeovnen i din stue eller bålet i din have. Men brande kan blive meget varmere end 2200 grader, og nogle kan nå op til 5000 grader! Det er næsten dobbelt så varmt som lava er.
så ja Ild kan være varmere end lava, men i de fleste tilfælde vil det nok ikke være.
her er lidt mere info om dette:
er det nogensinde for koldt til ild?
i teorien kan det være for koldt til ild. Ved en temperatur på absolut nul, som er -459,67 grader Fahrenheit, er der slet ingen energi til stede.
ved denne temperatur vibrerer molekyler ikke engang i deres eget rum. Så, hvis du kunne gøre noget så koldt, du kunne forhindre brande, på bekostning af at forhindre næsten alt andet – bestemt, intet kan leve på absolut nul, enten.
i praksis er det imidlertid umuligt at skabe denne temperatur, og selvom vi kan komme meget tæt på absolut nul, kan vi ikke nå det.
og ved enhver temperatur over absolut nul – en brand er mulig. Det kan være udfordrende at antænde, men det er helt sikkert muligt.
så i den virkelige verden – det er aldrig for koldt til en brand.
Kan Det Nogensinde Være Koldt?
Ja. Selvom det afhænger af, hvordan du definerer “kold”.
du finder ikke kold ild på jorden meget, fordi jorden ikke er så kold. Men som vi allerede har set, kan du starte en brand ved enhver temperatur over absolut nul, og hvis flammen er kun sige, 50 grader varmere end den temperatur, hvor du startede ilden – det vil brænde koldt.
den nemmeste måde at lave en kold ild på er at gå ud i det ydre rum, hvor du meget let kan skabe meget kolde forhold. Selvfølgelig er den hårde del af det at komme ind i det ydre rum i første omgang.
det er muligt at lave kold ild uden at gå i rummet, tjek det ud:
Endelige tanker
brand, som du har set, kan brænde ved en lang række temperaturer fra “kold” til omkring 9000 grader Fahrenheit. Det kan dog ikke brænde i millioner af grader, da det er en proces, der ikke indebærer nogen iltning, så det er ikke teknisk brand.
du kan få en grov ide om, hvor varm en ild er ved at se på flammens farve, men som vi allerede har bemærket – næsten alle brande kan forårsage forbrændinger, så rør ikke flammerne.
brænding vs. smeltning: Hvad er forskellen?
Hvor Varmt Brænder Træ? Undersøgt
Ved Hvilken Temperatur Brænder/Antænder/Forbrænder Papir?
Sort Røg: Hvad Betyder Det, Og Hvad Forårsager Det?