Jakie są różne rodzaje płomieni?
Dwa podstawowe rodzaje płomienia to płomień dyfuzyjny, w którym utleniacz i paliwo dyfundują stopniowo, oraz wstępnie zmieszany płomień, w którym utleniacz i paliwo są wstępnie zmieszane, a płomień jest krótszy i cieplejszy. Płomienie dyfuzyjne, podobnie jak płomienie świec i pożarów lasów, są przede wszystkim czerwone lub czerwono-pomarańczowe, odzwierciedlając emisje ciała czarnego z podgrzewanych cząstek sadzy, podczas gdy płomienie zmieszane mają ściśle odzwierciedlenie spektrum emisji spalanej substancji, które waha się od żółtego do zielonego. Płomienie powstają w wyniku egzotermicznych reakcji chemicznych, to znaczy reakcji o wydajności cieplnej netto. Reakcje chemiczne, które absorbują ciepło, nazywane są endotermicznymi.
Płomień pojawia się, gdy paliwo i utleniacz, zwykle powietrze lub tlen, mieszają się ze sobą w obecności wystarczającej ilości ciepła. Nasi przodkowie wykorzystują ciepło płomienia do ogrzewania i gotowania od 1 do 1,8 miliona lat temu. Znaczące przejścia w historii, takie jak przejście między epoką kamienną a epoką brązu, zostały określone przez naszą zdolność do podtrzymania płomienia o danej temperaturze.
Na przykład miedź, główny składnik brązu, wymaga topnienia 1 984 ° F (1 084,62 ° C). Dla porównania temperatura świecy wynosi 2552 ° F (1400 ° C), a pochodnia nafty około 2337 ° F (1300 ° C). Pochodnia oksyacetylenowa pali się w temperaturze 5432 ° F (3000 ° C). Jądrowy „płomień” wytwarzany raczej w wyniku reakcji jądrowych niż chemicznych w sercu Słońca wynosi 13 500 000 ° F (13 611,093 ° C).
Do popularnych materiałów łatwopalnych należą drewno, wosk, tłuszcz, tworzywa sztuczne, propan i benzyna. Większość tych substancji jest organiczna, nasycona energetycznymi wiązaniami chemicznymi tworzonymi w żywych organizmach. Podobnie jak nuklearna reakcja łańcuchowa, ciepło uwalniane ze spalania cząsteczek z kolei podgrzewa sąsiednie cząsteczki na tyle, aby spowodować ich rozpad, uwalniając ciepło. Cykl trwa, dopóki jeden z kluczowych elementów płomienia - paliwo, utleniacz lub ciepło - nie zostanie usunięty.
Chociaż płomień jest jednym z najbardziej użytecznych zjawisk naturalnych wykorzystywanych przez człowieka, jest również jednym z najbardziej niebezpiecznych. Pożary wymykające się spod kontroli pochłonęły miliony istnień ludzkich i zniszczyły tysiące miast na przestrzeni dziejów. Obecnie podejmowane są działania humanitarne, aby udostępnić tanie oświetlenie LCD ludziom w krajach rozwijających się, zmniejszając w ten sposób częstotliwość obrażeń spowodowanych pożarem i oszczędzając pieniądze.