Hvorfor er ild varm? Hvor varmt er det?

Branden er varm, fordi termisk energi (varme) frigøres, når kemiske bindinger brydes og dannes i løbet af en forbrænding reaktion. Forbrænding omdanner brændstof og ilt til kuldioxid og vand. Energi er kræves for at starte reaktionen, bryde bindinger i brændstoffet og mellem oxygenatomer, men meget mere energi frigives når atomer binder sig sammen til kuldioxid og vand.

Brændstof + ilt + energi → kuldioxid + vand + mere energi

Både let og varme frigøres som energi. Flammer er synlige bevis på denne energi. Flammer består mest af varme gasser. Emmer gløder, fordi sagen er varm nok til at udsende glødelys (meget som en komfurovn), mens flammer udsender lys fra ioniserede gasser (som en lysstofrør). Brandlys er en synlig indikation af forbrændingsreaktionen, men termisk energi (varme) kan også være usynlig.

Kort sagt: Branden er varm, fordi energien, der er lagret i brændstof, pludselig frigøres. Den energi, der kræves for at starte den kemiske reaktion, er meget mindre end den frigjorte energi.

Key takeaways: Hvorfor er Fire Hot?

Der er ingen enkelt temperatur for brand, fordi den mængde termisk energi, der frigives, afhænger af flere faktorer, herunder den kemiske sammensætning af brændstoffet, tilgængeligheden af ​​ilt og den del af flammen der er målt. En træbrand kan overstige 1100 ° Celsius (2012 ° Fahrenheit), men forskellige typer træ brænder kl forskellige temperaturer. For eksempel producerer fyr mere end dobbelt så meget varme som gran eller pil og tørt træ brænder varmere end grønt træ. Propan i luft forbrænder ved en sammenlignelig temperatur (1980 ° Celsius), men alligevel meget varmere i ilt (2820 ° Celsius). Andre brændstoffer såsom acetylen i ilt (3100 ° Celsius) brænder varmere end noget træ.

Farven på en brand er en grov måler, hvor varm den er. Dyb rød ild er omkring 600-800 ° Celsius (1112-1800 ° Fahrenheit), orange-gul er omkring 1100 ° Celsius (2012 ° Fahrenheit), og en hvid flamme er stadig varmere og spænder fra 1300-1500 Celsius (2400-2700 ° Fahrenheit). En blå flamme er den hotteste af alle, der spænder fra 1400-1650 ° Celsius (2600-3000 ° Fahrenheit). Den blå gasflamme fra en Bunsen-brænder er meget varmere end den gule flamme fra et vokslys!

Den hotteste del af en flamme er punktet med maksimal forbrænding, som er den blå del af en flamme (hvis flammen brænder så varm). De fleste studerende, der udfører videnskabelige eksperimenter, får dog besked om at bruge toppen af ​​flammen. Hvorfor? Fordi varmen stiger, er toppen af ​​flammens kegle et godt opsamlingssted for energien. Flammens kegle har også en temmelig konstant temperatur. En anden måde at måle regionen med mest varme på er at kigge efter den lyseste del af en flamme.

Den hotteste flamme, der nogensinde er produceret, var ved 4990 ° Celsius. Denne brand blev dannet under anvendelse af dicyanoacetylen som brændstof og ozon som oxidationsmidlet. Der kan også laves kølig ild. For eksempel kan en flamme omkring 120 ° C dannes ved anvendelse af en reguleret luft-brændstofblanding. Da en kølig flamme næppe er over vandets kogepunkt, er denne brandtype vanskeligt at vedligeholde og slukkes let.

Lær mere om ild og flammer ved at udføre interessante videnskabelige projekter. Lær for eksempel, hvordan metallsalte påvirker flammefarve efter laver grøn ild. Brug kemi til start en ild uden brug af tændstikker. Op til et virkelig spændende projekt? Give fyrbæltning et forsøg.

• Schmidt-Rohr, K (2015). "Hvorfor forbrændinger altid er eksoterme, hvilket giver ca. 418 kJ pr. Mol O₂". J. Chem. Udd. 92 (12): 2094–99. doi:10,1021 / acs.jchemed.5b00333