Kādas ir uguns krāsas un cik tās ir karstas?

Kad jūs domājat par tipisku kontrolētu uguni, piemēram, ugunskuru vai ugunskuru, daudzi no pieminētajiem apzīmējumiem, iespējams, attiecas uz siltumu un temperatūru: Karsts. Rūkšana. Grauzdēšana. No otras puses, jums var būt arī vairāki vizuāli iespaidi: Dzirkstošs. Mirdzoši. Dejošana.

Gluži kā krāsas parādās dažādos toņos, intensitātēs un fiziskajos materiālos, piemēram, glezniecībā un apģērbā, viņi var arī uzrādīt to pašu šķietamo vizuālo "garšu" diapazonu, ja barotne ir tā, ko jūs zināt uguns. Tam ir jēga, jo uguns ir taisnība... tiešām karsta gaisma. Vai arī tā ir?

Kā tas notiek, krāsas, kuras redzat ugunī, korelē ar ugunsgrēka temperatūru, lai jūs varētu sagaidīt biežāk redzēt noteiktas krāsas karstākā liesmā un citās, kad lietas tikai gatavojas vai mirst ārā. Bet situācija ir sarežģītāka, jo tieši tas, kas dedzina noteiktā ugunī, ietekmē arī krāsu parādīšanos liesmojošajā maisījumā.

Tas, ko jūs redzat kā gaismu, faktiski ir elektromagnētiskais starojums (EM), redzamā gaisma ir viens no vairākiem EM veidiem un aizņem tikai nelielu daļu no visa EM spektra. EM viļņus raksturo viļņa garums, attālums starp atbilstošajiem punktiem gar grafisko EM viļņu un frekvence, viļņu garumu skaits sekundē, kas iet fiksētu punktu.

• Produkts viļņa garums (λ) un frekvence (ν) EM viļņa vienmēr ir gaismas ātrums c (3

  × 10⁸ m / s) neatkarīgi no EM viļņu veida.

Viļņu garumu diapazons ir mazāks par aptuveni 440 nanometriem (4,4 × 10⁷ m) zemākajā galā ietilpst radioviļņi, tad mikroviļņi. Virs aptuveni 7 × 10⁷ parādās m, rentgena un gamma stari; tiem ir augstas frekvences un rezultātā tie ir saistīti ar lielāku enerģiju. Tas ietekmē krāsas, kas redzamas kvēlojošas liesmās.

Pats redzamās gaismas spektrs (4,4 × 10⁷ līdz 7 × 10⁷ m) ietver radiāciju, ko cilvēka acs uztver kā sarkanu, oranžu, dzeltenu, zaļu, zilu, indigo un violetu (slavenais "Roy G. Biv "pamatskolas dabaszinību klasēs). Kā redzēsit, šī pavēle ​​pārņem uguni, kaut arī ar nepilnīgu uzticību.

Lielākā daļa ugunsgrēku, ko jūs, iespējams, redzat uz Zemes, dedzina tāpēc, ka deg kaut kāds materiāls, un tam ir nepieciešama skābekļa gāze (O₂). Liesmas degšanas karstumu var ietekmēt dažādi faktori, tostarp materiāla raksturs (acīmredzot, benzīns ļoti labi deg; ūdens, ne tik daudz) un vai, augot ugunij, to "baro" ar vairāk materiāla un skābekļa.

Siltums ir enerģijas vienības, un to var uztvert kā daudzumu, kas pārvietojas no reģioniem ar lielāku blīvumu uz reģioniem ar mazāku blīvumu, tāpat kā ar vienkāršu molekulu difūziju. Gaisma un siltums ir abi (parasti vēlami!) Ugunsgrēku produkti, un, kā minēts iepriekš, gaismas viļņi ir saistīti ar enerģiju proporcionāli to biežumam. Šīs ātrākās svārstības rada lielāku siltuma atbrīvošanos, un tas savukārt ir saistīts ar augstāku temperatūru liesmā un tās tuvumā.

Daudzi materiāli sadedzinot rada raksturīgas krāsas. Piemēram, nātrija elements, kas kopā ar hloru veido parasto sāli (NaCl), sadedzinot rada spilgti oranžu krāsu. Nātrijs ir sastopams lielākajā daļā koksnes veidu, tāpēc būtu neparasti savākt uguni no parastajiem zariem un nūjām un likt tai neuzrādīt vismaz oranžu vai tumši dzeltenu krāsu.

The zils Koka liesmās bieži redzams no oglekļa un ūdeņraža elementiem, kas izstaro gaismu redzamās gaismas spektra augšējā galā un tādējādi rada zilas un violetas nokrāsas. Ir zināms, ka metāla vara kļūst zaļa, ja tā pietiekami ilgi tiek pakļauta gaisam; vara savienojumi sadedzinot rada zaļu vai zilu krāsu. Metāla litijs, lai efektīvi noapaļotu visu varavīksnes spektru šajā vienā sadaļā, deg sarkanā krāsā.

• Ļoti karstas uguns centrā jūs varat redzēt blāvu oranžu mirdzumu vai pat ziņkārīgu tumšu telpu. Tas ir pazīstams kā melnā ķermeņa starojums, un tas ir raksturīgs ļoti augstai temperatūrai (piemēram, tā ir zvaigžņu iezīme). Metāli, kas var uzsildīt vēl vairāk, izmantojot citas šāda veida starojuma krāsas (tas ir, uz redzamā spektra violeto galu).

Tagad jūs gatavojat ēdienu! Tātad, pirms apskatīt, kādas krāsas var sagaidīt no ugunsgrēkiem, kas deg noteiktā temperatūrā, tas ir noderīgi uzzināt temperatūras diapazonu dažādos ugunsgrēkos, ar kuriem jūs varat saskarties un meklēt krāsas. Galu galā šī nav informācija, ko lielākā daļa cilvēku patur galvā vai kaut kur parocīgi viedtālruņos.

Tipiskas sveces liesmai ir ārējā serde, kas deg gandrīz 1400 ° C (apmēram 2500 ° F), savukārt liesmas serde deg 800 ° C (1450 ° F) temperatūrā. Tās ir ārkārtas temperatūras tik mazai liesmai! Tikmēr sadzīves krāsns sienas var sasniegt aptuveni 500 ° C (900 ° F) temperatūru; tas nozīmē, ka cepšanas vai cepšanas temperatūra sasniedz tikai aptuveni pusi no sienās esošā metāla temperatūras.

Ja jūsu mājās ir kamīns, kuram patīk diskrētā attālumā sasildīt rokas, liesmas, kas nodrošina siltumu, rūc aptuveni 600 ° C (1100 ° F) temperatūrā. Ar kokogli un koksni uzkarsēts ugunskurs var sasniegt 1100 ° C (2000 ° F), tāpat kā laboratorijas Bunsen deglis. Protams, saules iekšējā temperatūra 2 000 000 ° C (3 600 000 ° F) padara visas šīs vērtības šķiet diezgan niecīgas.

Kā jūs uzzinājāt, gan ugunsgrēkā sadedzinātā materiāla veids, gan uguns temperatūra ietekmē jūsu redzamās krāsas. Turklāt, kā ilustrē divu ļoti atšķirīgu sveces temperatūru piemērs, jebkura ugunsgrēka ir gandrīz noteikti tajā ir temperatūras diapazons (dažreiz izskaidrojot lielu krāsu variāciju daudzumu) novērotā).

Kad kaut kas tiek uzkarsēts, tas vispirms pārvēršas par gāzi (kaut ko parasti nevar novērot). Pēc tam šīs gāzes molekulas reaģē ar skābekli, ja tās faktiski ir degošas molekulas. Būtu tipiski redzēt uguni, kas sastāv no vienota materiāla un kontrolēti sildītu sarkanīgi, tad oranžas un visbeidzot spilgti dzeltenas liesmas, kas demonstrē pieaugošo enerģiju un siltumu izlaists.

Iededzot un cieši izpētot sveci, jūs, iespējams, pamanīsit, ka ievērojama ārējā serdeņa daļa ir zila, kaut kas parasti nav daudz redzams, teiksim, kamīnos. Ņemot vērā temperatūras atšķirības, kas norādītas šiem ugunsgrēkiem, tas nemaz nav pārsteidzoši.

Lai gan avoti nedaudz atšķiras, ir iespējams izveidot pietiekami drošu diagrammu, kas parāda saikni starp liesmas temperatūru un liesmas krāsu visā redzamajā gaismas spektrā.

• Tumši sarkans (pirmais redzamais mirdzums): no 500 līdz 600 ° C (no 900 līdz 1100

  * Blāvi sarkana: 600 līdz 800 ° C (1100 līdz 1650

  * Spilgti ķiršu sarkans: no 800 līdz 1000 ° C (no 1650 līdz 1800

  * Oranža: no 1000 līdz 1200 ° C (no 1800 līdz 2100

  * Spilgti dzeltena: no 1200 līdz 1400 ° C (no 2100 līdz 2500

  * Balts: no 1400 līdz 1600 ° C (no 2500 līdz 2900

  ° F)

Pietiekami augsta temperatūra, lai radītu zilas liesmas, kūlas ugunsgrēkos ir neparasti, tāpēc tos biežāk novēro, ja tiek izmantoti metāli, piemēram, metinot,