Brand. Det var en gång tänkt som ett av de fyra elementen som utgjorde universum. Det gjorde det möjligt för mänskligheten att resa sig ut ur vildmarken och in i städerna. Det är ansvarigt för ljus och värme och värme på de kallaste platserna, och det kan också vara otroligt farligt. Det är så vanligt att vi nästan tar det för givet, men många av oss ställer aldrig ens grundläggande frågor om eld, till exempel hur varmt är eld, i alla fall?
eldtemperaturen kan sträcka sig från cirka 400 grader Fahrenheit upp till 9000 grader Fahrenheit (200 till 4980 grader Celsius). Temperaturen varierar beroende på saker som bränslekälla och syreinnehåll. Det finns även exempel på” kall eld ” som inte kommer att bränna dig.
eld är ett fascinerande fenomen. Låt oss ta en titt på mer av vetenskapen om eld och hur det påverkar det stora temperaturområdet du kan stöta på. Så här är vad du behöver veta om eld.
din # 1 prioritet är att hålla din familj säker. Som brandman rekommenderar jag att alla har ett hemsäkerhetssats som kan säkerställa att alla du älskar kommer ut snabbt och oskadda, i händelse av brand eller annan nödsituation. Här är Säkerhetssatsen som jag rekommenderar.
Läs också: Husbrandtemperatur: hur varmt blir det?
Vad Är Eld?
eld är resultatet av en exoterm (det betyder att den ger ut värme) kemisk reaktion där ett material snabbt oxideras (förlorar elektroner) för att frigöra värme, ljus, kemiska biprodukter och ibland ljud också.
bara för att det ser ut som eld betyder det inte att det är.
till exempel finns det inget syre på solen (eller faktiskt på någon stjärna) och medan processen kan se ut som ”eld” är det inte. Det är kärnfusion av väte till helium och som sådan är det inte ”eld” enligt standarddefinitionen.
du måste ha syre för att få eld. Tja, du måste ha ett” oxidationsmedel ” närvarande, vilket inte alltid är syre eller till och med en syreförening men – det finns inte heller några alternativa oxidationsmedel på solen.
brand startar när något brandfarligt eller brännbart material ges tillräckligt med värme och tillförsel av syre (eller oxidationsmedel) och eventuellt en gnista eller öppen låga för att den ska brinna. Brand är en kedjereaktion, så processen kräver att den brinnande reaktionen är tillräckligt varm för att den kan själv upprätthålla.
således är eld kombinationen av värme, bränsle (de saker som ska brännas), syre (eller ett oxidationsmedel) och en kedjereaktion som fortsätter att tillåta den kombinationen utan ytterligare ansträngning.
- de kallar detta ”fire tetrahedron” (en mer fullständig version av fire triangle).
för en mer fullständig förklaring av fire tetrahedron, titta på detta:
om något av dessa fyra element saknas, har du ingen eld på dina händer.
men i vissa sällsynta fall kan du också behöva ett femte element för brand ”en katalysator”. Det är ett ämne som inte konsumeras eller används i reaktionen, men som är avgörande för att det ska ske i första hand.
det finns faktiskt ytterligare ett element som är viktigt för att många bränder ska äga rum, men det tenderar att gå obemärkt eftersom det alltid finns här på jorden.
det är gravitation.
om du skulle starta en eld någonstans att det inte fanns någon tyngdkraft – syretillförseln runt elden skulle snabbt vara uttömd och den skulle inte bytas ut, eftersom syre inte rör sig under sin egen ånga – det rör sig under tyngdkraften med en process som kallas ”termisk konvektion”.
så skulle elden snabbt släcka sig själv eftersom den skulle få slut på syre och bli täckt av sina egna biprodukter och icke brandfarliga gaser från den omgivande luften.
detta är en av anledningarna till att det är ett riskabelt förslag, en gång i rymden – riskerna för bränder är mycket små.
denna video förklarar lite mer av vetenskapen bakom eld:
Läs också: är brand brandfarlig? Kan Det Göra Mer Eld?
Varför Är Eld Het?
eld är het eftersom det finns mycket energi som fångas inuti syremolekylen (eller i de fall där syre inte är närvarande – det är fångat i oxidationsmedlet) och det frigörs under brandreaktionen.
dubbelbindningen som binder de två syremolekylerna bryts när den brinner och syret bildar istället bindningar till andra föreningar. Dessa bindningar är starkare än de som de ersätter och orsakar därmed en frisättning av energi.
konstigt nog, medan bränslets bindningsenergier i en reaktion inte är helt irrelevanta, spelar de en mycket mindre roll för att skapa eldens värme än syre eller oxidationsmedel gör.
när energin släpps frigörs den som värme och ljus och det är eld.
det är viktigt att inse att en eld är mer än en låga. En flamma är bara den del av elden som du kan se, det kan finnas andra osynliga element i elden (åtminstone för våra mänskliga ögon).
det är därför du kan bli bränd genom att stå för nära elden även om du inte rör elden.
Läs också: har eld massa? Vad Väger Det?
Hur Varmt Blir Det?
OK, så nu vet vi vad eld är och varför det är varmt-hur varmt är en eld? Detta är en mycket svårare fråga att besvara, tyvärr.
vad är temperaturen på elden?
Detta är inte något som du kan ge en snabb lista för.
olika bränslen brinner vid olika temperaturer. Vi kan till exempel säga att en vedeld kan nå temperaturer upp till 2000 grader Fahrenheit (1093 Celsius), men det är inte en hård regel.
många skogar når inte den temperaturen när de brinner eftersom deras kemiska smink förhindrar det. Några kan bli ännu varmare.
om du behöver ett exempel på detta – tänk på att bränna grönt trä kontra brinnande torr tändning. Grönt trä brinner vid en mycket lägre temperatur än torrt trä gör.
och flammans temperatur varierar också ganska väsentligt beroende på hur mycket syre som är tillgängligt för dig.
Tänk på propan, ett populärt bränsle som används i allt från hushållens BBQs till stora industrier. Den har en mycket het låga när den brinner i luften på nästan 3600 grader Fahrenheit (1982 Celsius)! Det är ganska varmare än vår genomsnittliga vedeld, eller hur?
ändå är det inte heller något jämfört med hur varm propan kan brinna om du ger det mer syre.
om du bränner propan i rent syre stiger temperaturen till nästan 5100 grader Fahrenheit!
det är en enorm skillnad och allt du behövde göra var att ändra mängden syre tillgängligt – Du genomgår fortfarande exakt samma kemiska reaktion som när du bränner propan i luft.
det finns andra bränslen som kan brinna mycket varmare fortfarande, särskilt i rent syre.
Läs också: är eld levande? Egenskaper och stadier av eld och lågor
Var är den hetaste delen?
den hetaste delen av en eld kommer att vara basen.
Ja, Vi vet, värmen stiger och det gör det, men reaktionen sker i de största mängderna vid basen av en eld, och sedan diffunderar den när den stiger.
det är därför du kan, förutsatt att du gör det relativt snabbt, flytta fingret genom toppen av en ljusflamma utan att bränna dig själv. Men om du skulle göra det vid vekens botten (förutsatt att du på något sätt undvikit det smälta vaxet som också skulle bränna dig), skulle du få en ganska allvarlig brännskada även om du rörde dig snabbt.
Obs: Vi rekommenderar inte att någon lägger händerna i eller nära någon eld.
Läs också: är diamanter brandfarliga? Kommer De Att Brinna I En Eld?
färgen på en flamma och dess värme
du kan dock, förutsatt att du är på planeten jorden och att förhållandena runt dig är ganska normala, mäta den ungefärliga värmen hos en flamma med sin färg.
du hittar, som vi redan har sett, att den hetaste färgen på en viss flamma är som bas och den coolaste på toppen.
så, rött ses vanligtvis på ytterkanten av de flesta flammor och blått vid basen.
- röda flammor tenderar att vara runt 977 grader Fahrenheit till ca 1832 grader (525 till 1000 Celsius)
- Orange flammor är hetare, ungefär 2012 till 2192 grader (1100 till 1200 Celsius)
- vita flammor är ännu hetare, ca 2372 grader till 2732 grader (1300 grader till 1500 Celsius)
- blå lågor är de hetaste av dem alla och kan brinna så varmt som 5432 grader (3000 Celsius)
om du undrar hur varmt är tändaren som du använder för att tända en cigarett?
Tja, det kan nå upp till 3,590.6 grader! Det är därför du ofta ser lite blått i flamman av en butan Tändare. Det är också därför det är så lätt att bränna dig själv med en cigarettändare.
faktum är att vi starkt rekommenderar att du aldrig lägger fingrar, händer eller någon annan del av din kropp i en flamma. Det finns bättre sätt att imponera på dina vänner eller ditt datum som inte innebär risk för brännskador och ärrbildning.
om du vill ha några verkliga exempel på detta, kommer ett ljus att brinna med en vit/orange flamma vid den hetaste punkten. En vedeld, å andra sidan, i ditt galler hemma kommer att brinna rött. En brasa kan glida mellan rött och vitt beroende på träets och vindens exakta natur (och därmed syretillgänglighet).
en bunsenbrännare flamma vid helt öppen kommer att vara vit eller till och med blå. En propanbrännare, å andra sidan, kommer att erbjuda en blå flamma på den hetaste delen.
vi vill påpeka att även en röd flamma är mer än tillräckligt varm för att orsaka allvarliga brännskador på en person. Att veta att en eld är hetare än detta är mer användbar för nyfikenhetens skull än som en extra säkerhetsåtgärd.
kolla in den här videon för en demo av olika färger av eld:
Vad är den kallaste Eldfärgen?
i teorin är den kallaste möjliga eldfärgen svart. Det är bränslet brinner, men så lite energi produceras att det inte finns något ljus som släpps ut och mycket lite värme också.
i praktiken har vi ingen aning om hur du skulle skapa en sådan flamma. De flesta exoterma reaktioner tenderar att vara ganska våldsamt exoterma (det är en av de många anledningarna till att du ofta kan få en explosion när en eld tänds) och vi kan inte tänka på något användbart sätt att skapa en svart flamma.
det är dock utan tvekan teoretiskt möjligt och därmed den coolaste typen av flamma.
Hur Släcks Bränder?
bränder släcks genom att avlägsna eller separera en av de väsentliga komponenterna från den elden (bränsle, värme, oxidationsmedel, kemisk kedjereaktion).
du kan ta bort bränslet, syret, flamman, tyngdkraften (ja, du kan förmodligen inte men det här är en debatt för ett fysikforum inte en brandsäkerhetssida), kedjereaktionen eller, om du har en, katalysatorn.
vi har skrivit mycket om vilken typ av brandsläckare du behöver för vilken Brand, och vi kommer inte att upprepa det här, men du bör vara medveten om att det finns ett stort antal sätt att släcka en brand och vad som fungerar med en brand kommer inte nödvändigtvis att fungera med en annan.
du bör bara varje användning rätt typ av material för att ta itu med en brand (om du inte vet vad det materialet är – inte ta itu med det) och bara någonsin försöka släcka en brand om du är säker på att du kommer att lyckas.
annars, Ring brandkåren och flytta till en säker plats. Det är alltid bättre att vara säker än ledsen när det gäller eld.
och nej, brandkåren kommer inte att vara arg som du ringde – det är deras jobb att ta itu med bränder och de är bra på det.
Läs också: Vad använder brandmän för att släcka eld?
Kan Det Bli Varmare Än Lava?
eld kan vara varmare än lava, men det är inte alltid.
Lava, som är smält sten, utvisas från en aktiv vulkan kan bli mycket varm. Faktum är att den kan nå en Maximal temperatur på cirka 2200 grader Fahrenheit och det är faktiskt ganska varmt.
Lava är alltså varmare än vedelden i ditt vardagsrum eller bålen i din trädgård. Men bränder kan bli mycket varmare än 2200 grader och vissa kan nå upp till 5000 grader! Det är nästan dubbelt så varmt som lava är.
så, ja eld kan vara varmare än lava, men i de flesta fall kommer det förmodligen inte att vara.
här är lite mer info om detta:
är det någonsin för kallt för eld?
i teorin kan det vara för kallt för eld. Vid en temperatur av absolut noll,som är -459,67 grader Fahrenheit, finns det ingen energi alls.
vid denna temperatur vibrerar molekyler inte ens i sitt eget utrymme. Så, om du kunde göra något så kallt, kan du förhindra bränder, på bekostnad av att förhindra nästan allt annat – säkert kan ingenting leva på absolut noll heller.
i praktiken är det emellertid omöjligt att skapa denna temperatur och även om vi kan komma mycket nära absolut noll, kan vi inte uppnå det.
och vid vilken temperatur som helst över absolut noll-en brand är möjlig. Det kan vara utmanande att antända men det är absolut möjligt.
så i den verkliga världen – Det är aldrig för kallt för en eld.
Kan Det Någonsin Vara Kallt?
Ja. Även om det beror på hur du definierar ”kallt”.
du hittar inte kall eld på jorden så mycket, för jorden är inte så kall. Men som vi redan har sett, kan du starta en brand vid någon temperatur över absolut noll och om lågan är bara säga, 50 grader varmare än den temperatur vid vilken du startade elden – det kommer att brinna kallt.
det enklaste sättet att göra en kall eld är att gå in i yttre rymden, där du enkelt kan skapa mycket kalla förhållanden. Naturligtvis är den svåra delen av det att komma in i yttre rymden i första hand.
det är möjligt att göra kall eld utan att gå ut i rymden, kolla in det:
slutliga tankar
eld, som du har sett, kan brinna vid ett brett temperaturområde från ”kallt” till ca 9000 grader Fahrenheit. Det kan inte brinna i miljoner grader, men eftersom det är en process som inte innebär någon oxidation, så det är inte tekniskt eld.
du kan få en grov uppfattning om hur het en eld är genom att titta på flammans färg, men som vi redan har noterat – nästan alla bränder kan orsaka brännskador, så snälla rör inte flammorna.
bränning vs. smältning: Vad är skillnaden?
Hur Varmt Brinner Träet? Undersökt
Vid Vilken Temperatur Brinner/Antänds/Förbränns Papper?
Svart Rök: Vad Betyder Det Och Vad Orsakar Det?