Ateşin Renkleri Nelerdir ve Ne Kadar Sıcaklar?

Kamp ateşi veya şenlik ateşi gibi tipik bir kontrollü ateşi düşündüğünüzde, akla gelen sıfatların çoğu muhtemelen ısı ve sıcaklıkla ilgilidir: Sıcak. Kükreyen. Kavurma. Öte yandan, birkaç görsel izleniminiz de olabilir: Köpüklü. Parıltılı. Dans.

Tıpkı renkler çeşitli tonlarda, yoğunluklarda ve resim ve giysi gibi fiziksel ortamlarda görünürler, ortam bildiğiniz şey olduğunda, aynı görünür görsel "tatlar" aralığını da sunabilirler. ateş. Bu mantıklı, çünkü ateş adil... gerçekten sıcak ışık. Yoksa öyle mi?

Olduğu gibi, ateşte gördüğünüz renkler, ateşin sıcaklığıyla ilişkilidir, böylece bekleyebilirsiniz. bazı renkleri daha sıcak alevlerde daha sık ve bazı şeyler pişmeye veya ölmeye başladığında diğerlerini daha sık görmek dışarı. Ancak durum bundan daha karmaşıktır, çünkü belirli bir ateşte tam olarak yanan şey, yanan karışımdaki renklerin görünümünü de etkiler.

Işık olarak gördüğünüz şey aslında elektromanyetik radyasyondur (EM), görünür ışık bir dizi EM türünden biridir ve tüm EM spektrumunun yalnızca küçük bir kısmını işgal eder. EM dalgaları, bir dalga boyu, grafiği çizilmiş bir EM dalgası boyunca karşılık gelen noktalar arasındaki mesafe ve bir frekans, sabit bir noktadan geçen saniyedeki dalga boylarının sayısı ile karakterize edilir.

• ürünü dalga boyu (λ) ve frekans (v) Bir EM dalgasının hızı her zaman ışık hızıdır c (3

  × 10⁸ m/s) EM dalga tipi ne olursa olsun.

Yaklaşık 440 nanometrenin altındaki dalga boyları aralığı (4.4 × 10⁷ m) alt uçta radyo dalgalarını, ardından mikrodalgaları içerir. Yaklaşık 7 × 10'un üzerinde⁷ m, X-ışınları ve gama ışınları belirir; bunlar yüksek frekanslara sahiptir ve sonuç olarak daha yüksek enerji ile ilişkilidir. Bunun alevler içinde parlayan renkler üzerinde etkileri vardır.

Görünür ışık spektrumunun kendisi (4.4 × 10⁷ 7 × 10'a kadar⁷ m) insan gözü tarafından sırasıyla kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi, çivit mavisi ve menekşe olarak algılanan radyasyonu içerir (ünlü "Roy G. Biv" ilköğretim fen dersleri). Göreceğiniz gibi, bu düzen, eksik bir sadakatle de olsa ateşe devam ediyor.

Dünya'da görmeniz muhtemel olan yangınların çoğunun yanmasının nedeni, bir tür malzemenin yanıyor olmasıdır ve bu, oksijen gazının varlığını gerektirir (O₂). Malzemenin doğası da dahil olmak üzere çeşitli faktörler alevin ne kadar sıcak yandığını etkileyebilir (tabii ki benzin çok iyi yanar; su, çok fazla değil) ve ateş büyüdükçe daha fazla malzeme ve oksijenle "yakıtılıp doldurulmadığı".

Sıcaklık enerji birimlerine sahiptir ve moleküllerin basit difüzyonunda olduğu gibi, daha yüksek yoğunluklu bölgelerden daha düşük yoğunluklu bölgelere hareket eden bir miktar olarak algılanabilir. Işık ve ısı, her ikisi de (genellikle arzu edilen!) yangın ürünleridir ve yukarıda belirtildiği gibi, ışık dalgaları, frekanslarıyla orantılı olarak enerji ile ilişkilidir. Bu daha hızlı salınımlar, ısının daha fazla serbest kalmasına neden olur ve bu da alev içinde ve yakınında daha yüksek sıcaklıklarla ilişkilidir.

Birçok malzeme yakıldığında karakteristik renkler üretir. Örneğin, klor ile birleşerek sıradan tuzu (NaCl) oluşturan sodyum elementi, yandığında parlak turuncu bir renk üretir. Sodyum çoğu ağaç türünde bulunur, bu nedenle olağan dallardan ve çubuklardan ateş yakmak ve en azından biraz turuncu veya koyu sarı renk göstermemek olağandışı olurdu.

mavi Odun alevlerinde sıklıkla görülen, görünür ışık spektrumunun üst ucunda ışık yayan ve böylece mavi ve mor tonlar oluşturan karbon ve hidrojen elementlerinden gelir. Yeterince uzun süre havaya maruz kaldığında metal bakırın yeşile döndüğü bilinmektedir; bakır bileşikleri yandığında yeşil veya mavi renkler oluşturur. Bu bölümdeki tüm gökkuşağı spektrumunu etkili bir şekilde tamamlamak için metal lityum kırmızı renkte yanar.

• Çok sıcak bir ateşin merkezinde donuk turuncu bir parıltı veya hatta ilginç bir karanlık alan görebilirsiniz. Bu olarak bilinir siyah vücut radyasyonu, ve çok yüksek sıcaklıkların özelliğidir (örneğin, yıldızların bir özelliğidir). Daha da fazla ısınabilen metaller, bu tür radyasyonun diğer renklerinde (yani, görünür spektrumun mor ucuna doğru) ilerler.

Şimdi, yemek yapıyorsun! Bu nedenle, belirli bir sıcaklıkta yanan yangınlardan hangi renklerin beklenebileceğine bir göz atmadan önce, karşılaşmaya ve taramaya yatkın olduğunuz yangın türlerinde üretilen sıcaklık aralığını bilmenize yardımcı olur. renkler. Ne de olsa bu, çoğu insanın kafasında sakladığı veya akıllı telefonlarında kullanışlı bir yerde sakladığı bilgiler değil.

Tipik bir mumun alevi, 1.400 °C'ye (yaklaşık 2.500 °F) yakın bir sıcaklıkta yanan bir dış çekirdeğe sahiptir, alevin çekirdeği ise 800 °C'de (1.450 °F) yanar. Bu kadar küçük bir alev için olağanüstü sıcaklıklar! Bu arada bir ev tipi fırının duvarları yaklaşık 500 °C (900 °F) sıcaklığa ulaşabilir; bu, pişirme veya kavurma sıcaklığının duvarlardaki metaldeki sıcaklığın yalnızca yarısına ulaştığı anlamına gelir.

Evinizde belli bir mesafeden ellerinizi ısıtmayı sevdiğiniz bir şömineniz varsa, ısıyı sağlayan alevler yaklaşık 600 °C (1100 °F) civarında kükrer. Kömür ve odunla dolu bir şenlik ateşi, bir laboratuvar Bunsen brülörü gibi 1100 °C'ye (2.000 °F) kadar çıkabilir. Elbette, güneşin 2.000.000 °C (3.600.000 °F) olan iç sıcaklığı, tüm bu değerlerin oldukça önemsiz görünmesini sağlar.

Öğrendiğiniz gibi, hem yangında yakılan malzemenin türü hem de ateşin sıcaklığı, gördüğünüz renkleri etkiler. Ayrıca, çok farklı iki mum sıcaklığı örneğinin gösterdiği gibi, herhangi bir yangın neredeyse içinde belirli bir sıcaklık aralığına sahip olduğu kesindir (bazen büyük miktarda renk varyasyonunu açıklar) gözlemlendi).

Bir şey ısıtıldığında önce gaza dönüşür (genellikle gözlemleyemeyeceğiniz bir şey). Bu gaz molekülleri, aslında yanıcı moleküllerse oksijenle reaksiyona girer. Tek tip bir malzemeden oluşan ve kontrollü bir şekilde ısıtılan bir yangını görmek tipik olacaktır. artan enerji ve ısıyı gösteren kırmızımsı, ardından turuncu ve son olarak parlak sarı alevler yayınlandı.

Bir mumu yakar ve yakından incelerseniz, dış çekirdeğin büyük bir bölümünün mavi olduğunu fark edeceksiniz; bu, örneğin şöminelerde genellikle pek görülmeyen bir şeydir. Bu yangınlar için verilen sıcaklık farkları düşünüldüğünde bu hiç de şaşırtıcı değildir.

Kaynaklar biraz farklılık gösterse de, görünür ışık spektrumu boyunca alev sıcaklığı ve alev rengi arasındaki ilişkiyi gösteren yeterince güvenilir bir çizelge oluşturmak mümkündür.

• Koyu kırmızı (ilk görünür ışıma): 500 ila 600 °C (900 ila 1.100)

  °F) * Donuk kırmızı: 600 - 800 °C (1.100 - 1.650)

  °F) * Parlak kiraz kırmızısı: 800 ila 1.000 °C (1.650 ila 1.800)

  °F) * Turuncu: 1.000 ila 1.200 °C (1.800 ila 2.100)

  °F) * Parlak sarı: 1.200 ila 1.400 °C (2.100 ila 2.500)

  °F) * Beyaz: 1.400 - 1.600 °C (2.500 - 2.900)

  °F)

Mavi alevler üretecek kadar yüksek sıcaklıklar kamp ateşlerinde olağandışıdır, bu nedenle kaynakta olduğu gibi metaller kullanıldığında daha sık görülürler.