foc. A fost odată gândit ca unul dintre cele patru elemente care alcătuiau universul. Ea a permis omenirii să se ridice din pustie și în orașe. Este responsabil pentru lumină, căldură și căldură în cele mai reci locuri și poate fi și incredibil de periculos. Este atât de obișnuit încât aproape că îl luăm de la sine înțeles, dar mulți dintre noi nu punem niciodată întrebări de bază despre foc, cum ar fi cât de fierbinte este focul, oricum?
temperatura focului poate varia de la aproximativ 400 de grade Fahrenheit până la 9000 de grade Fahrenheit (200 până la 4980 de grade Celsius). Temperatura va varia în funcție de lucruri precum sursa de combustibil și conținutul de oxigen. Există chiar și exemple de” foc rece ” care nu vă vor arde.
focul este un fenomen fascinant. Să aruncăm o privire asupra mai multor științe ale focului și asupra modului în care afectează gama largă de temperaturi pe care le puteți întâlni. Iată ce trebuie să știți despre foc.
prioritatea ta # 1 este să-ți menții familia în siguranță. În calitate de pompier, recomand tuturor să aibă un kit de siguranță la domiciliu care să asigure că toată lumea pe care o iubești iese rapid și nevătămat, în caz de incendiu sau altă urgență. Iată Trusa de siguranță pe care o recomand.
de asemenea, citiți: temperatura focului în casă: cât de cald devine?
Ce Este Focul?
focul este rezultatul unei reacții chimice exoterme (ceea ce înseamnă că dă căldură) în care un material este oxidat rapid (pierde electroni) pentru a elibera căldură, lumină, produse secundare chimice și, ocazional, sunet.
doar pentru că arată ca focul, asta nu înseamnă că este.
de exemplu, nu există oxigen pe soare (sau, într-adevăr, pe orice stea) și, deși procesul poate arăta ca „foc”, nu este. Este fuziunea nucleară a hidrogenului în heliu și, ca atare, nu este” foc ” conform definiției standard.
trebuie să ai oxigen pentru a avea un foc. Ei bine, trebuie să aveți un „agent oxidant” prezent, care nu este întotdeauna oxigen sau chiar un compus de oxigen, dar – nu există, de asemenea, agenți oxidanți alternativi pe soare.
focul începe atunci când orice material inflamabil sau combustibil primește suficientă căldură și oxigen (sau agent oxidant) și potențial o scânteie sau o flacără deschisă pentru a-i permite să ardă. Focul este o reacție în lanț, astfel încât procesul necesită ca reacția de ardere să fie suficient de fierbinte încât să se poată auto-susține.
astfel, focul este combinația de căldură, combustibil (substanța care trebuie arsă), oxigen (sau un agent oxidant) și o reacție în lanț care continuă să permită această combinație fără niciun efort suplimentar.
- ei numesc acest „tetraedru de foc” (o versiune mai completă a triunghiului de foc).
pentru o explicație mai completă a tetraedrului de foc, urmăriți acest lucru:
Dacă oricare dintre aceste patru elemente lipsește, atunci nu aveți foc pe mâini.
deși, în unele cazuri rare, este posibil să aveți nevoie și de un al cincilea element pentru foc „un catalizator”. Aceasta este o substanță care nu este consumată sau consumată în reacție, dar care este esențială pentru ca aceasta să aibă loc în primul rând.
există, de fapt, încă un element esențial pentru ca multe incendii să aibă loc, dar tinde să treacă neobservat, deoarece este întotdeauna prezent aici pe Pământ.
aceasta este gravitația.
dacă ar fi să pornești un foc undeva unde nu există gravitație – alimentarea cu oxigen din jurul focului ar fi epuizată rapid și nu ar fi înlocuită, deoarece oxigenul nu se mișcă sub propriul abur – se mișcă sub gravitație folosind un proces cunoscut sub numele de „convecție termică”.
deci, focul s-ar stinge rapid, deoarece ar rămâne fără oxigen și ar deveni acoperit de propriile produse secundare și gaze neinflamabile din aerul din jur.
acesta este unul dintre motivele pentru care, deși introducerea unei nave spațiale în atmosferă este o propunere riscantă, odată ajuns în spațiu – riscurile de incendii sunt foarte mici, într-adevăr.
acest videoclip explică mai multe din știința din spatele focului:
citește și: focul este inflamabil? Poate Face Mai Mult Foc?
De Ce Este Focul Fierbinte?
focul este fierbinte deoarece există o mulțime de energie prinsă în interiorul moleculei de oxigen (sau în cazurile în care oxigenul nu este prezent – este prins în agentul oxidant) și este eliberat în timpul reacției la foc.
legătura dublă care leagă cele două molecule de oxigen este ruptă atunci când este pe foc și oxigenul formează legături cu alți compuși. Aceste legături sunt mai puternice decât cele pe care le înlocuiesc și astfel provoacă o eliberare de energie.
în mod ciudat, în timp ce energiile de legătură ale combustibilului într-o reacție nu sunt complet irelevante, ele joacă un rol mult mai mic în crearea căldurii de foc decât oxigenul sau agentul oxidant.
când energia este eliberată, ea este eliberată sub formă de căldură și lumină și acesta este focul.
este important să ne dăm seama că un foc este mai mult decât o flacără. O flacără este doar partea focului pe care o puteți vedea, pot exista și alte elemente invizibile la foc (cel puțin pentru ochii noștri umani).
de aceea te poți arde stând prea aproape de foc, chiar dacă nu atingi focul.
citește și: focul are masă? Ce Cântărește?
Cât De Cald Devine?
OK, deci acum știm ce este focul și de ce este fierbinte – cât de fierbinte este un foc? Aceasta este o întrebare mult mai dificil de răspuns, din păcate.
care este temperatura focului?
acest lucru nu este ceva pentru care puteți oferi o listă rapidă.
combustibili diferiți ard la temperaturi diferite. De exemplu, putem spune că un foc de lemn poate atinge temperaturi de până la 2000 de grade Fahrenheit (1093 Celsius), dar aceasta nu este o regulă grea.
multe păduri nu vor atinge această temperatură atunci când ard, deoarece machiajul lor chimic îl împiedică. Câțiva pot deveni și mai fierbinți.
dacă aveți nevoie de un exemplu în acest sens – gândiți-vă la arderea lemnului verde față de arderea arderii uscate. Lemnul verde arde la o temperatură mult mai scăzută decât lemnul uscat.
și temperatura flăcării variază, de asemenea, destul de substanțial, în funcție de cantitatea de oxigen disponibilă.
gândiți-vă la propan, un combustibil popular care este utilizat în orice, de la grătare de uz casnic la industrii majore. Are o flacără foarte fierbinte atunci când arde în aer de aproape 3.600 de grade Fahrenheit (1982 Celsius)! Asta e un pic mai fierbinte decât focul nostru mediu de lemn, nu?
cu toate acestea, nu este nimic în comparație cu modul în care propanul fierbinte poate arde dacă îi dai mai mult oxigen.
dacă ardeți propanul în oxigen pur, temperatura crește la aproape 5.100 de grade Fahrenheit!
aceasta este o diferență uriașă și tot ce trebuia să faci era să schimbi cantitatea de oxigen disponibilă – încă suferi exact aceeași reacție chimică ca atunci când arzi propanul în aer.
există alți combustibili care pot arde mult mai fierbinte, în special în oxigenul pur.
citește și: focul este viu? Proprietățile și etapele focului și flăcărilor
unde este cea mai tare parte?
cea mai fierbinte parte a unui incendiu va fi baza.
da, știm, căldura crește și o face, dar reacția are loc în cele mai mari cantități la baza unui foc și apoi se difuzează pe măsură ce crește.
de aceea poți, presupunând că o faci relativ repede, să-ți miști degetul prin vârful unei flăcări de lumânare fără să te arzi. Dar dacă ar fi să o faci la baza fitilului (presupunând că ai evitat cumva ceara topită care te-ar arde și pe tine), ai avea o arsură destul de severă chiar dacă te-ai mișca rapid.
notă: nu recomandăm nimănui să-și pună mâinile în foc sau în apropierea focului.
citește și: diamantele sunt inflamabile? Vor Arde Într-Un Incendiu?
culoarea unei flăcări și căldura ei
puteți, totuși, presupunând că sunteți pe planeta Pământ și că condițiile din jurul vostru sunt destul de normale, măsurați căldura aproximativă a unei flăcări după culoarea sa.
veți găsi, așa cum am văzut deja, că cea mai tare culoare a oricărei flăcări date este ca bază și cea mai tare în partea de sus.
deci, roșu este de obicei văzut pe marginea exterioară a majorității flăcărilor și albastru la bază.
- flăcările roșii tind să fie în jur de 977 de grade Fahrenheit până la aproximativ 1832 de grade (525 până la 1000 Celsius)
- flăcările portocalii sunt mai calde, aproximativ 2012 până la 2192 de grade (1100 până la 1200 Celsius)
- flăcările albe sunt și mai calde, aproximativ 2372 de grade până la 2732 de grade (1300 1500 Celsius)
- flăcările albastre sunt cele mai fierbinți dintre toate și pot arde la fel de fierbinte ca 5432 grade (3000 Celsius)
dacă vă întrebați cât de fierbinte este bricheta pe care o utilizați pentru aprinderea unei țigări?
Ei bine, care poate ajunge până la 3,590.6 grade! De aceea vedeți adesea ceva albastru în flacăra unei brichete de Butan. De asemenea, este atât de ușor să vă ardeți cu o brichetă.
de fapt, vă recomandăm cu tărie să nu vă puneți niciodată degetele, mâinile sau orice altă parte a corpului într-o flacără. Există modalități mai bune de a impresiona prietenii sau data care nu implică riscul de arsuri și cicatrici.
dacă doriți câteva exemple din lumea reală, atunci o lumânare va arde cu o flacără albă/portocalie în cel mai fierbinte punct. Un foc de lemn, pe de altă parte, în grătarul tău de acasă va arde roșu. Un foc de tabără poate deriva între roșu și alb, în funcție de natura exactă a lemnului și de vânt (și, prin urmare, de disponibilitatea oxigenului).
o flacără a arzătorului Bunsen la deschidere completă va fi albă sau chiar albastră. O torță de propan, pe de altă parte, va oferi o flacără albastră în cea mai tare parte.
am dori să subliniem că chiar și o flacără roșie este mai mult decât suficient de fierbinte pentru a provoca arsuri grave unei persoane. Știind că un foc este mai fierbinte decât acesta este mai util pentru curiozitate decât ca măsură suplimentară de siguranță.
Check out acest videoclip pentru un demo de diferite culori de foc:
care este cea mai rece culoare a focului?
în teorie, cea mai rece culoare posibilă a focului este negrul. Acesta este combustibilul care arde, dar se produce atât de puțină energie încât nu se emite lumină și prea puțină căldură.
în termeni practici, nu avem nicio idee cum ați crea o astfel de flacără. Majoritatea reacțiilor exoterme tind să fie destul de violent exoterme (este unul dintre multele motive pentru care puteți obține adesea o explozie atunci când un incendiu se aprinde) și nu ne putem gândi la niciun mod util de a crea o flacără neagră.
cu toate acestea, este, fără îndoială, teoretic posibil și, prin urmare, cel mai tare tip de flacără.
Cum Se Sting Incendiile?
incendiile sunt stinse prin îndepărtarea sau separarea uneia dintre componentele esențiale de acel incendiu (combustibil, căldură, oxidant, reacție chimică în lanț).
puteți elimina combustibilul, oxigenul, flacăra, gravitația (Ei bine, probabil că nu puteți, dar aceasta este o dezbatere pentru un forum de fizică nu o pagină de siguranță la incendiu), reacția în lanț sau, dacă aveți una, catalizatorul.
am scris multe despre ce fel de stingător aveți nevoie pentru care incendiu și nu vom repeta acest lucru aici, dar ar trebui să fiți conștienți că există o mare varietate de moduri de a stinge un incendiu și ceea ce funcționează cu un incendiu nu va funcționa neapărat cu altul.
ar trebui să folosiți numai materialul potrivit pentru a aborda un incendiu (dacă nu știți ce este acel material – nu-l abordați) și să încercați să stingeți un incendiu numai dacă sunteți încrezători că veți reuși.
în caz contrar, sunați la pompieri și mutați-vă într-un loc sigur. Este întotdeauna mai bine să fii în siguranță decât să-ți pară rău când vine vorba de foc.
și nu, pompierii nu vor fi supărați că ați sunat – este treaba lor să abordeze incendiile și sunt buni la asta.
citește și: ce folosesc pompierii pentru a stinge un incendiu?
Poate Fi Mai Cald Decât Lava?
focul poate fi mai fierbinte decât lava, dar nu este întotdeauna.
Lava, care este rocă topită, este expulzat dintr-un vulcan activ poate obține foarte cald. De fapt, poate atinge o temperatură maximă de aproximativ 2200 de grade Fahrenheit și asta este destul de cald, într-adevăr.
Lava este astfel mai fierbinte decât focul de lemn din camera de zi sau Focul din grădina ta. Dar incendiile pot deveni mult mai calde decât 2200 de grade, iar unele pot ajunge până la 5000 de grade! E aproape de două ori mai fierbinte decât lava.
deci, da, focul poate fi mai fierbinte decât lava, deși în majoritatea cazurilor, probabil că nu va fi.
iată câteva informații despre acest lucru:
E vreodată prea frig pentru foc?
teoretic, poate fi prea rece pentru foc. La o temperatură de zero absolut, care este de -459,67 grade Fahrenheit, nu există deloc energie prezentă.
la această temperatură, moleculele nici măcar nu vibrează în propriul lor spațiu. Deci, dacă ai putea face ceva atât de rece, ai putea preveni incendiile, cu prețul de a preveni aproape orice altceva – cu siguranță, nimic nu poate trăi la zero absolut, fie.
în termeni practici, totuși, este imposibil să creăm această temperatură și, deși ne putem apropia foarte mult de zero absolut, nu o putem atinge.
și la orice temperatură peste zero absolut – este posibil un incendiu. Ar putea fi o provocare pentru a aprinde, dar este cel mai sigur posibil.
Deci, în lumea reală – nu este niciodată prea rece pentru un foc.
Poate Fi Vreodată Frig?
Da. Deși depinde de modul în care definiți „rece”.
nu găsești foc rece pe pământ prea mult, pentru că pământul nu este atât de rece. Dar, așa cum am văzut deja, puteți începe un foc la orice temperatură peste zero absolut și în cazul în care flacăra este doar spune, 50 de grade mai fierbinte decât temperatura la care ați început focul – se va arde rece.
cel mai simplu mod de a face un foc rece este să vă îndreptați în spațiul cosmic, unde puteți crea condiții foarte reci foarte ușor. Desigur, partea grea a acestui lucru este intrarea în spațiul cosmic în primul rând.
este posibil să faceți foc rece fără a intra în spațiu, verificați-l:
Gânduri finale
focul, după cum ați văzut, poate arde la o gamă largă de temperaturi de la „rece” la aproximativ 9000 de grade Fahrenheit. Cu toate acestea, nu poate arde la milioane de grade, deoarece acesta este un proces care nu implică nicio oxidare, deci nu este tehnic foc.
vă puteți face o idee despre cât de fierbinte este un foc uitându – vă la culoarea flăcării, dar așa cum am menționat deja-aproape toate incendiile pot provoca arsuri, așa că, vă rugăm să nu atingeți flăcările.
arderea vs. topirea: care este diferența?
Cât De Fierbinte Arde Lemnul? Examinat
La Ce Temperatură Arde/Aprinde/Arde Hârtia?
Fum Negru: Ce Înseamnă Și Ce Îl Provoacă?