A tűz forró, mert a hőenergia (hő) felszabadul, amikor a kémiai kötések megszakadnak és kialakulnak a égés reakció. Az égés az üzemanyagot és az oxigént szén-dioxiddá és vízré alakítja. Az energia A reakció elindításához szükséges kötések megszakadása az üzemanyagban és az oxigénatomok között, de nagyon sok több energia szabadul fel amikor az atomok összekapcsolódnak szén-dioxiddá és vízré.
Üzemanyag + oxigén + energia → szén-dioxid + víz + több energia
Mind könnyű, mind hőség energiaként szabadul fel. A lángok ezen energia látható jele. A lángok állnak többnyire forró gázok. Az izzók izznak, mert az anyag elég meleg ahhoz, hogy izzó fényt bocsásson ki (hasonlóan a kályhaégõhöz), míg a lángok ionizált gázokból (mint például a fénycsövek) bocsátanak fényt. A tűzfény az égési reakció látható jelzése, de a hőenergia (hő) is láthatatlan lehet.
Miért forró a tűz?
Dióhéjban: A tűz forró, mert az üzemanyagban tárolt energia hirtelen felszabadul. A kémiai reakció elindításához sokkal kevesebb energia szükséges, mint a felszabadult energián.
Elvihető kulcsok: Miért forró a tűz?
- A tűz mindig forró, függetlenül a használt üzemanyagtól.
- Noha az égés aktiválási energiát (gyújtást) igényel, a kibocsátott nettó hő meghaladja a szükséges energiát.
- Az oxigénmolekulák kémiai kötésének megszakítása abszorbeálja az energiát, de a termékek (szén-dioxid és víz) kémiai kötéseinek kialakítása sokkal több energiát bocsát ki.
Mennyire meleg a tűz?
A tűz hőmérséklete nem egy, mert a felszabaduló hőenergia mennyisége többtől függ tényezők, beleértve az üzemanyag kémiai összetételét, az oxigén elérhetőségét és a láng részét mérni. A fatüzek meghaladhatják az 1100 ° C-ot (2012 ° Fahrenheit), de a fa különféle fajtái égnek különböző hőmérsékletek. Például a fenyő több mint kétszer annyi hőt termel, mint a fenyő vagy a fűz, és a száraz fa melegebb ég, mint a zöld fa. A levegőben lévő propán hasonló hőmérsékleten (1980 ° C) ég, de még melegebb az oxigénben (2820 ° C). Más üzemanyagok, például az acetilén oxigénben (3100 ° C) melegebbek, mint bármely más fa.
A tűz színe durva, hogy mekkora meleg. A mélyvörös tűz körülbelül 600–800 ° C (1112–1800 ° Fahrenheit), a narancssárga pedig 1100 ° C körül van. (2012 ° Fahrenheit), és a fehér láng még melegebb, 1300-1500 Celsius fok (2400-2700 °). Fahrenheit). A kék láng a legforróbb, 1400-1650 ° C-on (2600-3000 ° Fahrenheit). A Bunsen égő kék gázlángja sokkal melegebb, mint a viaszos gyertya sárga lángja!
A láng legforróbb része
A láng legforróbb része a maximális égés pontja, amely a láng kék része (ha a láng olyan meleg van). A legtöbb tudományos kísérletet végző hallgatónak azonban azt mondják, hogy használja a láng tetejét. Miért? Mivel a hő emelkedik, tehát a lángkúp teteje jó energiagyűjtő pont. Ezenkívül a láng kúpjának hőmérséklete meglehetősen állandó. Egy másik módszer a legtöbb hőterület meghatározására a láng legfényesebb részének megkeresése.
Vicces tény: A legforróbb és legmenőbb lángok
A legforróbb láng 4990 ° C-on volt. Ezt a tüzet diciano-acetilén tüzelőanyagként és ózon mint oxidálószer képződése során alakították ki. Hűvös tűz is készülhet. Például 120 ° C körüli láng alakítható ki szabályozott levegő-üzemanyag keverék felhasználásával. Mivel azonban a hideg láng alig haladja meg a víz forráspontját, ezt a fajta tüzet nehéz fenntartani, és könnyen kialszik.
Fun Fire Projects
Tudjon meg többet a tűzről és a lángokról érdekes tudományos projektek végrehajtásával. Például tanulja meg, hogy a fémsók hogyan befolyásolják a láng színét zöld tüzet készíteni. Használj kémiát tűz indítása gyufaszál nélkül. Készen áll egy igazán izgalmas projektre? Adni próba tűzvédő.
Forrás
- Schmidt-Rohr, K (2015). "Miért mindig vannak az égéstermékek egzotermikusak, körülbelül 418 kJ hozamot adva egy mol mol oxigénre2". J. Chem. Educ. 92 (12): 2094–99. doi:10.1021 / acs.jchemed.5b00333