Back to the topics list

vatra

Vatra je opasna. Može pretvoriti cijelu šumu ili kuću u hrpu pepela i pougljenjenog drva. Ali u isto vrijeme, vatra je izuzetno korisna. Dao je ljudima prvi oblik svjetlosti i topline koji nam je omogućio kuhanje, kovanje metalnih alata i kaljenje cigli. To je sigurno jedna od najvažnijih sila u ljudskoj povijesti. Ali što je to točno?

U ovoj lekciji ćemo raspravljati

• Što je vatra?
• Što vam je potrebno da zapalite vatru?
• Čemu služi vatra?
• Različite boje vatre - narančasta, crvena, žuta, plava
• Zone u plamenu svijeće

Grčka filozofija je pretpostavljala da se Svemir sastoji od četiri elementa: Vatra, Voda, Zemlja i Zrak . Iako vatru možete osjetiti, namirisati i premjestiti baš kao i vodu, zemlju i zrak, vatra je nešto sasvim drugo.

Zemlja, voda i zrak svi su oblici materije jer se sastoje od milijuna i milijuna atoma skupljenih zajedno. Vatra uopće nije 'materija'. To je vidljiva, opipljiva nuspojava materije koja mijenja oblik - to je jedan dio kemijske reakcije.

Ova kemijska reakcija je IZGARANJE.

• Izgaranje je kada gorivo reagira s kisikom i oslobađa toplinsku energiju. Produkti kemijske reakcije potpuno su različiti od početnog materijala.
• Izgaranje može biti sporo ili brzo, ovisno o količini dostupnog kisika. Izgaranje koje rezultira plamenom vrlo je brzo i naziva se gorenje.
• Izgaranje može nastati samo između plinova.

Vatreni trokut

Gorivo mora biti zagrijano do temperature paljenja da bi došlo do izgaranja. Reakcija će se odvijati sve dok ima dovoljno topline, goriva i kisika. Ovo je poznato kao vatreni trokut.

Vatreni trokut ilustrira pravilo da su vatri potrebna ova tri elementa da bi se zapalila i gorjela. Vatra se sprječava ili gasi uklanjanjem bilo kojeg od njih. Požar prirodno nastaje kada se elementi spoje u pravu smjesu.

1. Bez dovoljno topline, požar ne može započeti i ne može se nastaviti. Toplina se može ukloniti polijevanjem vodom; voda se pretvara u paru i para se zagrijava, uzimajući toplinu sa sobom.
2. Bez goriva, požar će prestati. Gorivo se može ukloniti prirodnim putem, kao kada je vatra progutala svo goruće gorivo, ili ručno, mehaničkim ili kemijskim uklanjanjem goriva iz vatre.
3. Bez dovoljno kisika, požar ne može započeti i ne može se nastaviti. Sa smanjenom koncentracijom kisika smanjuje se i brzina izgaranja.

Jeste li ikada vidjeli kako vatra mijenja boju?

Pa, vatra dobiva svoju boju zbog dvije stvari - temperature i kemijske reakcije (izgaranja).

Kao što smo ranije naučili, da bi došlo do izgaranja, gorivo mora postići temperaturu paljenja, a izgaranje se nastavlja kada ima dovoljno goriva, topline i kisika. Jednom kada temperatura postane dovoljno visoka da kemikalije u gorivu reagiraju s kisikom, to rezultira šarenom reakcijom.

Plamen crvene boje je najhladniji plamen, a narančasta boja predstavlja visoke temperature.

U slučaju drvene vatre, boje također potječu od tvari koje gore u plamenu.

• Natrij mu daje žestok narančasti plamen
• Bakar mijenja vatru u zelenu ili plavu
• Litij pretvara vatru u crvenu

Struktura plamena

Plamen svijeće ima različite zone unutar sebe. Postoje tri glavne zone - žuta, plava i tamna zona. Žuta i plava zona su plamen.

• Plavi plamen je mjesto gdje dolazi do potpunog izgaranja i ima pristup puno kisika. To je najtopliji dio.
• Žuti plamen je mjesto gdje dolazi do nepotpunog izgaranja. Nastaje zbog užarenih čestica čađe.
• Tamna zona je područje plinova iz voska i lišeno je kisika. U ovom području postoje povremene reakcije.

Fitilj je dizajniran da se zakrivi tako da plamen završava na fitilju i ograničava visinu plamena.

Uzmimo minutu da shvatimo kako plamen gori.

Toplina plamena topi vosak. Otopljeni vosak natapa fitilj kapilarnim djelovanjem, isparava i postaje plin koji difundira u svjetlosnu zonu gdje pronalazi kisik. Molekule plina se fragmentiraju i ponovno spajaju s kisikom dok se odvija izgaranje.

Toplina plamena topi vosak; otopljeni vosak natapa fitilj (kapilarnim djelovanjem), isparava i postaje plin koji difundira u svijetlu zonu gdje pronalazi kisik. Molekule plina se fragmentiraju i ponovno spajaju s kisikom dok se odvija izgaranje. Taj se proces održava stalnim dovodom topline. Temperatura plavog dijela plamena mora biti viša od 1300°C da bi se reakcija održala.

Ako se tanjurić drži iznad plamena, dno postaje crno. Ove crne čestice koje se skupljaju na tanjuriću su neizgorene čestice zbog nepotpunog izgaranja iz voska i poznate su kao čađa.

Upotreba vatre

Rano otkriće vatre imalo je brojne koristi za prve ljude. Uspjeli su se zaštititi od vremenskih nepogoda i osmisliti potpuno novi način lova. U špiljama su pronađeni dokazi o vatri, što sugerira da se koristila za grijanje.

U moderno doba, uobičajene upotrebe vatre su:

• Vatra se koristi za kuhanje.
• Vatra se također koristi za održavanje topline našeg doma tijekom zime.
• Vatra se također koristi za proizvodnju električne energije putem ugljena.
• Vatra se koristi za osvjetljavanje okoline.
• Vatra se koristi za spaljivanje otpadnih materijala.