Feuer. Es wurde einst als eines der vier Elemente angesehen, aus denen das Universum bestand. Es ermöglichte der Menschheit, sich aus der Wildnis in die Städte zu erheben. Es ist verantwortlich für Licht und Wärme und Wärme an den kältesten Orten, und es kann auch unglaublich gefährlich sein. Es ist so alltäglich, dass wir es fast für selbstverständlich halten, Aber viele von uns stellen nie grundlegende Fragen zum Thema Feuer, wie heiß ist Feuer überhaupt?
Die Temperatur des Feuers kann von ungefähr 400 Grad Fahrenheit bis zu 9000 Grad Fahrenheit (200 bis 4980 Grad Celsius) reichen. Die Temperatur variiert je nach Kraftstoffquelle und Sauerstoffgehalt. Es gibt sogar Beispiele für „kaltes Feuer“, die Sie nicht verbrennen werden.
Feuer ist ein faszinierendes Phänomen. Werfen wir einen Blick auf mehr von der Wissenschaft des Feuers und wie es die breite Palette von Temperaturen beeinflusst, denen Sie begegnen können. Also, hier ist, was Sie über Feuer wissen müssen.
Ihre # 1 Priorität ist es, Ihre Familie sicher zu halten. Als Feuerwehrmann empfehle ich jedem, ein Haussicherheitskit zu haben, das sicherstellen kann, dass jeder, den Sie lieben, im Falle eines Feuers oder eines anderen Notfalls schnell und unversehrt herauskommt. Hier ist das Sicherheitspaket, das ich empfehle.
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Was ist Feuer?
Feuer ist das Ergebnis einer exothermen chemischen Reaktion (dh es gibt Wärme ab), bei der ein Material schnell oxidiert wird (Elektronen verliert), um Wärme, Licht, chemische Nebenprodukte und gelegentlich auch Schall freizusetzen.
Nur weil es wie Feuer aussieht, heißt das nicht, dass es so ist.
Zum Beispiel gibt es keinen Sauerstoff auf der Sonne (oder in der Tat auf jedem Stern) und während der Prozess wie „Feuer“ aussehen kann, ist es nicht. Es ist die Kernfusion von Wasserstoff zu Helium und als solches ist es nicht „Feuer“ nach der Standarddefinition.
Sie müssen Sauerstoff haben, um ein Feuer zu haben. Nun, Sie müssen ein „Oxidationsmittel“ vorhanden haben, das nicht immer Sauerstoff oder sogar eine Sauerstoffverbindung ist, sondern – es gibt auch keine alternativen Oxidationsmittel auf der Sonne.
Feuer beginnt, wenn einem brennbaren oder brennbaren Material genügend Wärme und Sauerstoff (oder Oxidationsmittel) und möglicherweise ein Funke oder eine offene Flamme zugeführt werden, damit es brennen kann. Feuer ist eine Kettenreaktion, so dass der Prozess erfordert, dass die brennende Reaktion heiß genug ist, dass sie sich selbst aufrechterhalten kann.
Feuer ist also die Kombination von Wärme, Brennstoff (dem zu verbrennenden Material), Sauerstoff (oder einem Oxidationsmittel) und einer Kettenreaktion, die diese Kombination ohne zusätzlichen Aufwand weiterhin ermöglicht.
- Sie nennen dies das „Feuertetraeder“ (eine vollständigere Version des Feuerdreiecks).
Für eine vollständigere Erklärung des Feuertetraeders, schau dir das an:
Wenn eines dieser vier Elemente fehlt, haben Sie kein Feuer an Ihren Händen.
In einigen seltenen Fällen benötigen Sie möglicherweise auch ein fünftes Element für Feuer „einen Katalysator“. Das ist eine Substanz, die in der Reaktion nicht verbraucht oder verbraucht wird, die aber wesentlich ist, damit sie überhaupt stattfinden kann.
Es gibt tatsächlich ein weiteres Element, das für viele Brände unerlässlich ist, aber es bleibt tendenziell unbemerkt, weil es hier auf der Erde immer vorhanden ist.
Das ist Gravitation.
Wenn Sie ein Feuer an einem Ort ohne Schwerkraft entfachen würden, wäre die Sauerstoffversorgung um das Feuer herum schnell erschöpft und würde nicht ersetzt, da sich Sauerstoff nicht aus eigener Kraft bewegt – er bewegt sich unter der Schwerkraft mit einem Prozess, der als „thermische Konvektion“ bekannt ist.
Das Feuer würde sich also schnell selbst löschen, weil ihm der Sauerstoff ausgeht und er von seinen eigenen Nebenprodukten und nicht brennbaren Gasen aus der Umgebungsluft bedeckt wird.
Dies ist einer der Gründe, warum es zwar riskant ist, ein Raumschiff in die Atmosphäre zu bringen, aber einmal im Weltraum – die Risiken von Bränden sind in der Tat sehr gering.
Dieses Video erklärt mehr über die Wissenschaft hinter dem Feuer:
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Warum ist Feuer heiß?
Feuer ist heiß, weil viel Energie im Sauerstoffmolekül eingeschlossen ist (oder in den Fällen, in denen kein Sauerstoff vorhanden ist – es ist im Oxidationsmittel eingeschlossen) und es wird während der Feuerreaktion freigesetzt.
Die Doppelbindung, die die beiden Sauerstoffmoleküle bindet, wird gebrochen, wenn sie brennt, und der Sauerstoff bildet stattdessen Bindungen zu anderen Verbindungen. Diese Bindungen sind stärker als die, die sie ersetzen, und bewirken somit eine Freisetzung von Energie.
Seltsamerweise sind die Bindungsenergien des Brennstoffs in einer Reaktion zwar nicht völlig irrelevant, sie spielen jedoch eine viel geringere Rolle bei der Erzeugung der Feuerwärme als der Sauerstoff oder das Oxidationsmittel.
Wenn die Energie freigesetzt wird, wird sie als Wärme und Licht freigesetzt und das ist Feuer.
Es ist wichtig zu erkennen, dass ein Feuer mehr als eine Flamme ist. Eine Flamme ist nur der Teil des Feuers, den Sie sehen können, es kann andere unsichtbare Elemente im Feuer geben (zumindest für unsere menschlichen Augen).
Deshalb können Sie sich verbrennen, wenn Sie zu nahe am Feuer stehen, auch wenn Sie das Feuer nicht berühren.
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Wie heiß wird es?
OK, jetzt wissen wir, was Feuer ist und warum es heiß ist – wie heiß ist ein Feuer? Diese Frage ist leider viel schwieriger zu beantworten.
Was ist die Temperatur des Feuers?
Dafür können Sie keine schnelle Liste bereitstellen.
Verschiedene Brennstoffe verbrennen bei unterschiedlichen Temperaturen. Zum Beispiel können wir sagen, dass ein Holzfeuer Temperaturen von bis zu 2000 Grad Fahrenheit (1093 Celsius) erreichen kann, aber das ist keine harte Regel.
Viele Hölzer erreichen diese Temperatur beim Brennen nicht, weil ihre chemische Zusammensetzung dies verhindert. Ein paar können noch heißer werden.
Wenn Sie ein Beispiel dafür benötigen – denken Sie an das Verbrennen von grünem Holz im Vergleich zum Verbrennen von trockenem Anzünden. Grünes Holz brennt bei einer viel niedrigeren Temperatur als trockenes Holz.
Und die Temperatur der Flamme variiert auch ganz erheblich, je nachdem, wie viel Sauerstoff Ihnen zur Verfügung steht.
Denken Sie an Propan, einen beliebten Kraftstoff, der von Haushaltsgrills bis hin zu großen Industrien verwendet wird. Es hat eine sehr heiße Flamme, wenn es in der Luft von fast 3.600 Grad Fahrenheit (1982 Celsius) brennt! Das ist ein bisschen heißer als unser durchschnittliches Holzfeuer, oder?
Aber das ist auch nichts im Vergleich dazu, wie heißes Propan brennen kann, wenn man ihm mehr Sauerstoff gibt.
Wenn Sie das Propan in reinem Sauerstoff verbrennen, steigt die Temperatur auf fast 5.100 Grad Fahrenheit!
Das ist ein großer Unterschied und alles, was Sie tun mussten, war die Menge an verfügbarem Sauerstoff zu ändern – Sie durchlaufen immer noch genau die gleiche chemische Reaktion wie beim Verbrennen von Propan in Luft.
Es gibt andere Brennstoffe, die noch viel heißer brennen können, insbesondere in reinem Sauerstoff.
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Wo ist der heißeste Teil?
Der heißeste Teil eines Feuers wird die Basis sein.
Ja, wir wissen, Hitze steigt und tut es, aber die Reaktion findet in den größten Mengen an der Basis eines Feuers statt, und dann diffundiert sie, wenn sie aufsteigt.
Deshalb können Sie, vorausgesetzt, Sie tun es relativ schnell, Ihren Finger durch die Oberseite einer Kerzenflamme bewegen, ohne sich zu verbrennen. Aber wenn Sie es an der Basis des Dochtes tun würden (vorausgesetzt, Sie haben irgendwie das geschmolzene Wachs vermieden, das Sie auch verbrennen würde), würden Sie eine ziemlich schwere Verbrennung bekommen, selbst wenn Sie sich schnell bewegen würden.
Hinweis: Wir empfehlen niemandem, seine Hände in oder in die Nähe eines Feuers zu legen.
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Die Farbe einer Flamme und ihre Hitze
Sie können jedoch unter der Annahme, dass Sie sich auf dem Planeten Erde befinden und die Bedingungen um Sie herum ziemlich normal sind, die ungefähre Hitze einer Flamme anhand ihrer Farbe messen.
Sie werden, wie wir bereits gesehen haben, feststellen, dass die heißeste Farbe einer bestimmten Flamme die Basis und die kühlste oben ist.
So ist Rot normalerweise am äußeren Rand der meisten Flammen und Blau an der Basis zu sehen.
- Rote Flammen sind in der Regel um 977 Grad Fahrenheit bis etwa 1832 Grad (525 bis 1000 Celsius)
- Orange Flammen sind heißer, etwa 2012 bis 2192 Grad (1100 bis 1200 Celsius)
- Weiße Flammen sind noch heißer, etwa 2372 Grad bis 2732 Grad (1300 zu 1500 Celsius)
- Blau flammen sind die heißesten von ihnen alle und können brennen so heiß wie 5432 grad (3000 Celsius)
Wenn Sie sich fragen, wie heiß ist das Feuerzeug, das Sie zum Anzünden einer Zigarette verwenden?
Nun, das kann bis zu 3.590,6 Grad erreichen! Deshalb sieht man oft etwas Blau in der Flamme eines Butanfeuerzeugs. Es ist auch der Grund, warum es so einfach ist, sich mit einem Zigarettenanzünder zu verbrennen.
In der Tat empfehlen wir dringend, dass Sie niemals Ihre Finger, Hände oder einen anderen Teil Ihres Körpers in eine Flamme legen. Es gibt bessere Möglichkeiten, Ihre Freunde oder Ihr Date zu beeindrucken, ohne das Risiko von Verbrennungen und Narben einzugehen.
Wenn Sie einige Beispiele aus der Praxis wünschen, brennt eine Kerze an der heißesten Stelle mit einer weiß / orangefarbenen Flamme. Ein Holzfeuer hingegen in Ihrem Rost zu Hause brennt rot. Ein Lagerfeuer kann zwischen Rot und Weiß driften, abhängig von der genauen Art des Holzes und dem Wind (und damit der Sauerstoffverfügbarkeit).
Eine vollständig geöffnete Bunsenbrennerflamme wird weiß oder sogar blau sein. Ein Propanbrenner hingegen bietet am heißesten Teil eine blaue Flamme.
Wir möchten darauf hinweisen, dass selbst eine rote Flamme mehr als heiß genug ist, um einer Person schwere Verbrennungen zuzufügen. Zu wissen, dass ein Feuer heißer ist, ist aus Neugier nützlicher als als zusätzliche Sicherheitsmaßnahme.
Sehen Sie sich dieses Video für eine Demo von verschiedenen Farben des Feuers:
Was ist die kälteste Feuerfarbe?
Theoretisch ist die kälteste mögliche Feuerfarbe schwarz. Das heißt, der Brennstoff verbrennt, aber es wird so wenig Energie produziert, dass kein Licht emittiert wird und auch sehr wenig Wärme.
In der Praxis haben wir keine Ahnung, wie Sie eine solche Flamme erzeugen würden. Die meisten exothermen Reaktionen neigen dazu, ziemlich heftig exotherm zu sein (es ist einer der vielen Gründe, warum man oft eine Explosion bekommen kann, wenn sich ein Feuer entzündet) und wir können uns keinen nützlichen Weg vorstellen, eine schwarze Flamme zu erzeugen.
Es ist jedoch ohne Zweifel theoretisch möglich und somit die kühlste Art von Flamme.
Wie werden Brände gelöscht?
Brände werden gelöscht, indem eine der wesentlichen Komponenten (Brennstoff, Wärme, Oxidationsmittel, chemische Kettenreaktion) von diesem Feuer entfernt oder getrennt wird.
Sie können den Brennstoff, den Sauerstoff, die Flamme, die Schwerkraft (nun, Sie können wahrscheinlich nicht, aber dies ist eine Debatte für ein Physikforum, keine Brandschutzseite), die Kettenreaktion oder, wenn Sie eine haben, den Katalysator entfernen.
Wir haben viel darüber geschrieben, welche Art von Feuerlöscher Sie für welches Feuer benötigen, und wir werden das hier nicht wiederholen, aber Sie sollten sich bewusst sein, dass es eine Vielzahl von Möglichkeiten gibt, ein Feuer zu löschen, und was mit einem Feuer funktioniert, funktioniert nicht unbedingt mit einem anderen.
Sie sollten immer nur das richtige Material verwenden, um ein Feuer zu bekämpfen (wenn Sie nicht wissen, was dieses Material ist – gehen Sie es nicht an) und versuchen Sie immer nur, ein Feuer zu löschen, wenn Sie sicher sind, dass Sie Erfolg haben werden.
Andernfalls rufen Sie die Feuerwehr und begeben Sie sich an einen sicheren Ort. Es ist immer besser, auf Nummer sicher zu gehen, wenn es um Feuer geht.
Und nein, die Feuerwehr wird nicht sauer sein, dass Sie angerufen haben – es ist ihre Aufgabe, Brände zu bekämpfen, und sie sind gut darin.
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Kann es heißer werden als Lava?
Feuer kann heißer sein als Lava, aber nicht immer.
Lava, die geschmolzenes Gestein ist, wird von einem aktiven Vulkan ausgestoßen kann sehr heiß werden. Tatsächlich kann es eine maximale Temperatur von etwa 2200 Grad Fahrenheit erreichen, und das ist in der Tat ziemlich heiß.
Lava ist also heißer als das Holzfeuer in Ihrem Wohnzimmer oder das Lagerfeuer in Ihrem Garten. Aber Feuer können viel heißer als 2200 Grad werden und einige können bis zu 5000 Grad erreichen! Das ist fast doppelt so heiß wie Lava.
Also, ja, Feuer kann heißer sein als Lava, obwohl es in den meisten Fällen wahrscheinlich nicht sein wird.
Hier sind einige weitere Informationen dazu:
Ist es jemals zu kalt für Feuer?
Theoretisch kann es für Feuer zu kalt sein. Bei einer Temperatur vom absoluten Nullpunkt, die -459,67 Grad Fahrenheit beträgt, ist überhaupt keine Energie vorhanden.
Bei dieser Temperatur schwingen Moleküle nicht einmal in ihrem eigenen Raum. Wenn Sie also etwas so kalt machen könnten, könnten Sie Brände verhindern, auf Kosten von fast allem anderen – sicherlich kann auch nichts am absoluten Nullpunkt leben.
In der Praxis ist es jedoch unmöglich, diese Temperatur zu erzeugen, und obwohl wir dem absoluten Nullpunkt sehr nahe kommen können, können wir ihn nicht erreichen.
Und bei jeder Temperatur über dem absoluten Nullpunkt – ein Feuer ist möglich. Es mag schwierig sein, sich zu entzünden, aber es ist definitiv möglich.
Also, in der realen Welt – es ist nie zu kalt für ein Feuer.
Kann es jemals kalt sein?
Ja. Es hängt jedoch davon ab, wie Sie „kalt“ definieren.
Du findest kein kaltes Feuer auf der Erde, weil die Erde nicht so kalt ist. Aber wie wir bereits gesehen haben, können Sie ein Feuer bei jeder Temperatur über dem absoluten Nullpunkt beginnen, und wenn die Flamme nur sagen, 50 Grad heißer als die Temperatur, bei der Sie das Feuer begonnen – es wird kalt brennen.
Der einfachste Weg, ein kaltes Feuer zu machen, ist, in den Weltraum zu gehen, wo man sehr leicht sehr kalte Bedingungen schaffen kann. Der schwierige Teil dabei ist natürlich, überhaupt in den Weltraum zu gelangen.
Es ist möglich, kaltes Feuer zu machen, ohne in den Weltraum zu gehen, schau es dir an:
Abschließende Gedanken
Feuer kann, wie Sie gesehen haben, bei einer Vielzahl von Temperaturen von „kalt“ bis etwa 9000 Grad Fahrenheit brennen. Es kann jedoch nicht bei Millionen von Grad brennen, da dies ein Prozess ist, der keine Oxidation beinhaltet, also ist es technisch gesehen kein Feuer.
Sie können eine ungefähre Vorstellung davon bekommen, wie heiß ein Feuer ist, indem Sie sich die Farbe der Flamme ansehen, aber wie wir bereits bemerkt haben – fast alle Brände können Verbrennungen verursachen.
Brennen vs. Schmelzen: Was ist der Unterschied?
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Bei welcher Temperatur brennt/entzündet/verbrennt Papier?
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