Milyen színűek a tűz és milyen forróak?

Ha egy tipikus ellenőrzött tűzre gondol, például tábortűzre vagy máglyára, az eszembe jutó melléknevek közül sok valószínűleg a hőre és a hőmérsékletre vonatkozik: Forró. Ordítozó. Sütés. Másrészt számos vizuális benyomásod is lehet: Szikrázó. Csillámló. Tánc.

Amint színek változatos színárnyalatokban, intenzitásban és fizikai közegekben, például festészetben és ruházatban jelennek meg, ugyanazt a látszólagos vizuális "íztartományt" is bemutathatják, ha a közeg az, amit ismer Tűz. Ennek van értelme, mivel a tűz igazságos... nagyon forró fény. Vagy ez?

Amint előfordul, a tűzben látható színek korrelálnak a tűz hőmérsékletével, így számíthat bizonyos színeket gyakrabban látni forróbb lángokban és másokat, amikor a dolgok éppen főznek vagy meghalnak ki. De a helyzet ennél bonyolultabb, mert pontosan az, ami egy adott tűzben ég, szintén befolyásolja a színek megjelenését a lángoló keverékben.

Amit fénynek látsz, az valójában elektromágneses sugárzás (EM), a látható fény az EM számos típusának egyike, és a teljes EM spektrumnak csak egy kis részét foglalja el. Az EM hullámokra jellemző a hullámhossz, a megfelelő pontok közötti távolság a grafikus EM hullám mentén, és a frekvencia, a másodpercenként mért hullámhosszak száma, amelyek áthaladnak egy fix ponton.

• A termék hullámhossz (λ) és frekvencia (ν) az EM hullám értéke mindig a c (3

  × 10⁸ m / s) nem számít az EM hullámtípus.

A hullámhossz-tartomány körülbelül 440 nanométer (4,4 × 10) alatt van⁷ m) az alsó végén rádióhullámokat, majd mikrohullámokat tartalmaz. Körülbelül 7 × 10 felett⁷ m, röntgensugarak és gammasugarak jelennek meg; ezeknek magas a frekvenciájuk, és ennek eredményeként magasabb energiához kapcsolódnak. Ez kihatással van a látható lángban izzó színekre.

Maga a látható fény spektruma (4,4 × 10⁷ 7 × 10-ig⁷ m) magában foglalja az emberi szem által rendben vörös, narancssárga, sárga, zöld, kék, indigó és ibolya színűnek érzékelt sugárzást (a híres "Roy G. Biv "általános iskolai természettudományi osztályok). Amint látni fogja, ez a parancs tüzet hordoz, bár nem teljes hűséggel.

Az oka annak, hogy a legtöbb tüzet valószínűleg a Földön látja, hogy valamilyen anyag ég, és ehhez oxigéngáz (O₂). Különböző tényezők befolyásolhatják a láng forróságát, beleértve az anyag jellegét is (nyilvánvaló, hogy a benzin nagyon jól ég; víz, nem annyira), és hogy a tűz növekedésével több anyaggal és oxigénnel "táplálják-e"?

Hő energiaegységekkel rendelkezik, és felfogható olyan mennyiségként, amely a nagyobb sűrűségű régiókból a kisebb sűrűségű régiókba mozog, akárcsak a molekulák egyszerű diffúziója. A fény és a hő egyaránt (általában kívánatos!) A tűzesetek termékei, és mint fentebb említettük, a fényhullámok frekvenciájuk arányában társulnak az energiához. Ezek a gyorsabb rezgések nagyobb hőfelszabadulást eredményeznek, ami viszont a lángon belül és annak közelében magasabb hőmérsékletekkel jár.

Sok anyag égéskor jellegzetes színt produkál. Például a nátrium elem, amely klórral egyesülve közönséges sót (NaCl) képez, égéskor élénk narancssárgát eredményez. A nátrium megtalálható a legtöbb fafajban, ezért szokatlan lenne a szokásos ágakból és botokból tüzet összerakni, és legalább narancssárga vagy sötét sárga színűnek lennie.

A kék A falángokban gyakran látható szén és hidrogén elemek származnak, amelyek a látható fényspektrum felső végén fényt bocsátanak ki, és ezáltal kék és ibolya árnyalatokat hoznak létre. A fémrézről ismert, hogy zöldellik, ha elég hosszú ideig van kitéve a levegőnek; a rézvegyületek égéskor zöld vagy kék színt hoznak létre. A fémlítium, hogy hatékonyan kerekítse ki a teljes szivárványspektrumot ezen az egy szakaszon belül, vörösen ég.

• Egy nagyon forró tűz közepén tompa narancssárga fényt vagy akár kíváncsi sötét teret láthat. Ez az úgynevezett fekete test sugárzás, és nagyon magas hőmérsékletekre jellemző (például a csillagok jellemzője). Azok a fémek, amelyek még jobban felmelegíthetik az ilyen típusú sugárzás más színeit (vagyis a látható spektrum ibolya vége felé).

Most főzöl! Tehát, mielőtt megnéznénk, milyen színek várhatók az adott hőmérsékleten égő tüzeknél, ez az hasznos tudni, hogy milyen hőmérsékleti tartományban keletkeznek olyan tűzvészek, amelyekkel találkozni és keresni tud színek. Végül is ez nem az az információ, amelyet a legtöbben a fejükben tartanak, vagy valahol praktikusan használják okostelefonjukon.

Egy tipikus gyertya lángjának van egy külső magja, amely közel 1400 ° C-on (kb. 2500 ° F) ég, míg a láng magja 800 ° C-on (1450 ° F) ég. Rendkívüli hőmérsékletek ilyen kicsi láng esetén! A háztartási sütő falai eközben elérhetik az 500 ° C körüli hőmérsékletet; ez azt jelenti, hogy a sütés vagy a sütés hőmérséklete csak a felét éri el a falakban lévő fém hőmérsékletének.

Ha otthonában van egy kandalló, amelyre szívesen diszkrét távolságban melegítené a kezét, a hőt adó lángok körülbelül 600 ° C-on dübörögnek. A faszénnel és fával fűtött máglya akár 1100 ° C-ot is elérhet, akárcsak egy laboratóriumi Bunsen-égő. Természetesen a Nap 2 000 000 ° C (3 600 000 ° F) belső hőmérséklete mindezen értékeket meglehetősen triviálisnak tűnik.

Mint megtudta, mind a tűzben égő anyag típusa, mind a tűz hőmérséklete befolyásolja a keletkező színeket. Továbbá, amint azt a két rendkívül eltérő gyertya hőmérsékletének példája mutatja, bármelyik tűz szinte bizonyos, hogy hőmérsékleti tartománya van benne (a színváltozás nagy mennyiségének magyarázata néha megfigyelt).

Ha valamit felmelegítenek, az először gázzá alakul (olyasmi, amit általában nem tud megfigyelni). Ezek a gázmolekulák azután reagálnak az oxigénnel, ha valójában éghető molekulák. Jellemző lenne, ha egy egységes anyagból álló és ellenőrzött módon hevített tűz látható vöröses, majd narancssárga és végül élénk sárga lángok, amelyek növekvő energiát és hőt mutatnak megjelent.

Ha meggyújt és alaposan tanulmányoz egy gyertyát, akkor valószínűleg megjegyzi, hogy a külső mag jelentős része kék, amit mondjuk a kandallókban általában nem nagyon látni. Figyelembe véve az ezekre a tűzekre adott hőmérséklet-különbségeket, ez egyáltalán nem meglepő.

Míg a források némileg eltérnek, lehet elég megbízható táblázatot készíteni, amely bemutatja a láng hőmérséklete és a láng színe közötti kapcsolatot a látható fény spektrumában.

• Sötétvörös (első látható fény): 500-600 ° C (900-1100 ° C)

  * Halványpiros: 600–800 ° C (1 100–1 650)

  Élénk cseresznyevörös: 800–1000 ° C (1650–1 800

  * Narancs: 1000–1200 ° C (1800–2100 ° C)

  * Élénk sárga: 1200 - 1400 ° C (2100 - 2500 ° C)

  * Feher: 1400 - 1600 ° C (2500 - 2900

  ° F)

A kék lángok előállításához elég magas hőmérséklet szokatlan a tábortűzben, ezért gyakrabban tapasztalható fémek alkalmazásakor, mint például a hegesztésnél,