Температура огня при горении древесины в костре

История пламени

Огонь сопровождал человека еще с первобытного строя. В пещере горел огонь, утепляя и освещая ее, а отправляясь за добычей, охотники брали с собой горящие головни. На смену им пришли просмоленные факелы — палки. С помощью них освещались темные и холодные замки феодалов, а громадные камины отапливали залы. В античные времена греки использовали масляные лампы – глиняные чайнички с маслом. В 10-11 веках стали создавать восковые и сальные свечи.

В русской избе до многие столетия горела лучина, а когда в середине 19 века из нефти начали добывать керосин, в обиход вошли керосиновые лампы, позже — газовые горелки. Ученые и сейчас занимаются изучением строения пламени, открывая новые его возможности.

Причины изменения цвета пламени

Газовое оборудование относится к небезопасным бытовым приборам. С одной стороны, пользователь не должен вмешиваться в его работу и нарушать конструкцию плиты, пытаться отремонтировать ее самостоятельно.

С другой – важно знать возможные признаки поломок и вовремя на них реагировать, чтобы не эксплуатировать варочную поверхность, которая вышла из строя

Один из самых простых признаков проблем в работе плиты является изменение окраски огня. В норме он синий, но иногда может становиться оранжевым, красным, желтым, иметь резкий и неприятный запах.

Важное условие для нормального сжигания газа – необходимое количество кислорода. Существует определенная пропорция, которую необходимо соблюдать, чтобы горение было максимально полезным для пользователя. Причины изменения цвета пламени:

Причины изменения цвета пламени:

• неполное сгорание газа;
• неправильное количество воздуха в смеси (недостаточное или избыточное);
• загрязненность конфорок;
• неподходящее оборудование;
• некачественный газ.

Бытует мнение, что изменение цвета газа указывает на плохое качество поставляемого топлива. Якобы его разбавляют различными веществами, чтобы потребитель платил больше за услугу. На самом же деле, цвет огня указывает только на то, насколько правильно осуществляется процесс сгорания.

Так, однородный голубой цвет свидетельствует о полном сгорании газа с извлечением максимального количества тепла.

Но нельзя исключать и поставку некачественного газа. На сам цвет горения это не влияет, но некачественный газ в будущем ухудшает работу плиты и приводит к появлению желтого цвета пламени.

После работы плиты на ней может собираться черная сажа. Все это свидетельствует о том, что пламя коптит. Это указывает на нарушение инжекции газа. При работе конфорок ощущается нехватка газовой смеси. Вот почему газ иногда горит красным или желтым пламенем на плите.

Нужно искать причину прежде всего в загрязнении горелок, проблемах с вентиляцией и т. д. Чем выше температура горения, то есть, чем больше насыщен газ кислородом при горении, тем более холодный оттенок пламени.

Желтая окраска пламени

Топливовоздушная смесь становится непригодной и меняет свой цвет по разным причинам. Наиболее частая – забиваются отверстия, предназначенные для всасывания воздуха. В них попадает пыль, которая препятствует свободному проходу воздуха.

Особенно эта проблема актуальна в первые годы пользования газовым оборудованием. Именно тогда нужно чаще всего подвергать его проверке. Связано это с тем, что после штамповки на горелке и трубке запальной группы первое время сохраняется небольшая масляная пленка. Это приводит к налипанию пыли на ее поверхность, что препятствует попаданию нормального количества воздуха. Газ при этом проходит в прежнем количестве.

Меняется состав смеси, и это становится причиной, почему газ горит оранжевым или желтым цветом в плите, а не традиционным голубым или синим.

Важно понимать, что изменение окраски пламени – не единственный признак того, что плиту пора почистить. Другие показатели следующие:. Другие показатели следующие:

Другие показатели следующие:

• пламя коптит;
• огонь приобретает непрозрачный оттенок;
• факел становится слишком большим;
• факел становится светящимся.

Это все указывает на необходимость вызывать мастера, чтобы он почистил горелки, их различные элементы и отрегулировал работу плиты, чтобы воздух подавался равномерно.

Еще одна частая причина изменения цвета газового пламени на желтый – пребывание заслонки для регулирования подачи воздуха в неправильном положении. Она может быть закрытой, соскочить, упасть и т. д. Это вызывает недостаток воздуха, что приводит к потере нагрева, появлению копоти, желтому пламени и других проблем. Нередко это заканчивается даже необходимостью делать срочный ремонт плиты.

Пламя горит красным

Иногда газ может гореть даже красным цветом. Причиной такого явления служит избыток угарного газа, который накапливается как побочный продукт горения любого топлива. Если газ горит синим пламенем, значит, газовое оборудование полностью исправно и выделяет небольшое количество угарного газа.

Если же цвет меняется ближе к красному – этого ядовитого вещества становится все больше. Это довольно опасно, ведь чрезмерная концентрация приводит к головной боли, тошноте, головокружению и другим признакам отравления.

Проблема угарного газа в том, что он без запаха и цвета. Поэтому окраска пламени – единственный способ распознать увеличение его концентрации.

Даже небольшие концентрации этого вещества (0,01-0,2%) приводят к тяжелым симптомам.

Если концентрация газа достигнет больших величин, то это может вызвать более серьезные отравления и даже летальный исход.

Цвет огня в зависимости от температуры

В зависимости от цвета пламени – можно определить примерную температуру огня. Хорошим примером будет огонь обычного костра. У самого основания дров, в месте где самая активная реакция – цвет огня белый, либо ярко-желтый. Чуть выше уже начинается оранжевый цвет – знак того, что температура там ниже. В самой вершине пламени – цвет огня ярко-красный. Дальше реакция уже не происходит – виден только дым. Если проще, то у огня есть свой диапазон температур, в котором каждая цветовая гамма говорит о том, сколько градусов в той или иной части костра:

• слегка видный красный — 500°C;
• вишнёвый тёмный — 800°C;
• вишнёвый яркий —1000°C;
• красно-оранжевый — 1100°C;
• ярко-оранжевый — 1200°C;
• белесовато-жёлтый — 1300°C;
• белый — 1400°C;
• ярко-белый — 1500°C.

Температура костра из дров

Самодельный спектрометр

В интернете много публикаций и роликов о том, как сделать спектрометр из DVD диска, однако характеристики этих приборов не позволяют провести нужные измерения. Мне же удалось сделать качественный спектрометр.

Основные характеристики

Спектрометр работает в диапазоне 400-700 нм с разрешением 0,3 нм. Применяются сменные оптические щели шириной 50, 100, 200 и 300 микрон. Дифракционная решетка с шагом 740 нм изготовлена из DVD диска. Регистрация спектра выполняется зеркальной фотокамерой Nikon D5100. Прибор выполнен в крепком корпусе, позволяющем сохранять настройки при перемещениях.

Какой цвет огня самый горячий

Видим мы всё это благодаря тому, что в процессе горения генерируется световое излучение. Молекулы испускают его, когда нагреваются, и цвет его зависит от температуры элементарных частиц. Самый горячий огонь — белый или голубой. Тип молекул внутри костра также может влиять на цвет. Например, все не вступившие в реакцию атомы углерода образуют небольшие частички сажи, которые, взлетая вверх, испускают жёлто-оранжевый свет. Тот самый, что ассоциируется с костром в первую очередь. Такие вещества, как медь, хлорид кальция и хлорид калия тоже могут добавить свои характерные оттенки в гамму. Костёр — это не только свет, но и тепло. Оно поддерживает огонь, разогревая топливо до или выше температуры возгорания.

В конечном итоге, однако, любой костёр, даже самый большой и жаркий, затухает. Огонь, испустив прощальный дымок, прячется и исчезает. Как будто его и не было никогда. Что ж, такова судьба у всего, что есть в этой Вселенной…

Интересные факты[]

1. Горячая вода тушит огонь гораздо быстрее, чем холодная.

Как бы ни странно это звучало, но такое необычное явление можно легко объяснить: для того, чтобы потушить костер, в зону горения не должен поступать кислород. Для этой цели люди используют воду. На самом деле огонь тушит не вода, а пар. Если остудить горящий предмет, то особого значения это не будет иметь. Вот и получается, что горячая вода затушит пламя быстрее, чем холодная. При тушении холодной водой, капли просто «проходят» сквозь огонь. Они дают слишком мало пара, потому что просто не успевают нагреваться до температуры кипени. Естественно, что не вся вода пролетает мимо. То количество, которое достигает горящего предмета, испаряется и дает определенное количество пара. Горячей же воде нет необходимости нагреваться и поэтому пара будет на много больше. Это и способствует быстрому тушению огня.

2. Огонь является результатом химической реакции.

Протекание данной реакции сопровождается выделением не только тепла, но и света. Такую химическую реакцию вызвать можно не одним способом. Самым быстрым является способ с использованием топлива. Процесс горения возникает, когда топливо смешивается с кислородом. Естественно, ничего не выйдет, если потливо не достигнет определенной температуры, а для достижения этой цели используется тепло. Не стоит забывать о том, что каждое топливо нуждается в определенной температуре, при которой оно может возгореться. Приведем пример: чтобы сжечь целое дерево одной спички будет явно недостаточно, так как кислород способен вступить в реакцию с малой его частью.

3. В пламени свечи находятся алмазы.

На всем протяжении времени горения свечи, каждую секунду возникает примерно 1,5 миллиона наночастиц алмазов. Однако, они мгновенно сгорают, превращаясь не во что иное, как в углекислый газ. Остается только надеяться, что в будущем разработают метод добычи алмазов из пламени свечи. Современная же техника пока на это не способна.

Эта страница использует материалы Википедии. Оригинальная статья располагается на Огонь. Список авторов можно увидеть там же на странице истории. Как и на Интересные Факты вики, текст Википедии доступен в соответствие с Creative Commons Licensed.

Пламя свечи

Пламя, которое каждый человек может наблюдать при горении свечи, спички или зажигалки, представляет из себя поток раскалённых газов, которые вытягиваются вертикально вверх, благодаря силе Архимеда. Фитиль свечи вначале нагревается и начинает испаряться парафин. Для самой нижней части характерно небольшое свечение синего цвета — там мало кислорода и много топлива. Именно из-за этого топливо не полностью сгорает и образуется оксид углерода, который при окислении на самом крае конуса пламени ему придаёт синий цвет.

За счёт диффузии в центр поступает немного больше кислорода. Там происходит последующее окисление топлива и температурный показатель растёт. Но для полного сгорания топлива этого недостаточно. Внизу и в центре содержатся частицы угля и несгоревшие капельки. Они светятся из-за сильного нагревания. А вот испарившееся топливо, а также продукты сгорания, вода и углекислый газ практически не светятся. В самом верху наибольшая концентрация кислорода. Там не догоревшие частицы, которые в центре светились, догорают. Именно по этой причине эта зона практически не светится, хотя там наиболее высокий температурный показатель.

Виды горелок

По своим конструктивным, функциональным отличиям горелочные устройства делятся:

По назначению:

• для промышленного оборудования большой мощности
• для оборудования бытового назначения.

По используемому типу топлива:

• устройства для природного газа;
• устройства для сжиженного газа;
• универсальные устройства.

По регулировке пламени:

• одноступенчатые – способны работать на включение/выключение;
• двухступенчатые (как разновидность – модели с плавной модуляцией) – работают на полную мощность, при достижении нужной температуры пламя уменьшается вполовину;
• модулируемые – котлы с модулируемой горелкой отличаются плавной регулировкой силы пламени.

По принципу работы:

1. инжекционные/атмосферные. Работают при подаче воздуха из помещения. Устанавливаются соответственно в открытых камерах сгорания. Использовались также и для моделей котла старого образца.
2. вентиляторные/наддувные. Работают в камерах сгорания изолированного типа. Воздух для горения подается вентилятором. По своим конструктивным особенностям делятся на: — вихревые (отверстия форсунок круглой формы) — прямоточные (форма узкой щели круглого/прямоугольного сечения).
3. диффузно-кенетические. Воздух поступает двумя одновременно: один смешивается с газовым топливом, второй добавляется непосредственно в камере при горении.

Цвет пламени и химический состав

Цвет пламени может меняться в зависимости от химических примесей, содержащихся в поленьях или другом горючем веществе. В пламени может находиться, например, примесь натрия.

Еще в древние времена ученые и алхимики пытались понять, что за вещества сгорают в огне, в зависимости от того, в какой цвет окрашивался огонь.

• Натрий — это составная часть поваренной соли. Если натрий раскалить, он окрашивается в ярко — желтый цвет.
• В огонь может попасть кальций. Мы все знаем, что кальция много в молоке. Это металл. Раскаленный кальций окрашивается в яркий красный цвет.
• Если в огне горит фосфор, то пламя окрасится в зеленоватый цвет. Все эти элементы или содержатся в дереве, или попадают в огонь с другими веществами.
• Практически у всех дома есть газовые плиты или колонки, пламя в которых окрашено в голубой оттенок. Это обусловлено сгораемым углеродом, угарным газом, который и дает этот оттенок.

Смешение цветов пламени, как и смешение цветов радуги, может дать белый цвет, поэтому в пламени костра или камина видны белые участки.

Температура пламени при горении некоторых веществ:

Скорость распространения

Распространение пламени по предварительно перемешанной среде (невозмущенной), происходит от каждой точки фронта пламени по нормали к поверхности пламени. Величина такой нормальной скорости распространения пламени (далее – НСРП) является основной характеристикой горючей среды. Она представляет собой минимальную возможную скорость пламени. Значения НСРП отличаются у различных горючих смесей – от 0,03 до 15 м/с.

Распространение пламени по реально существующим газовоздушным смесям всегда осложнено внешними возмущающими воздействиями, обусловленными силами тяжести, конвективными потоками, трением и т.д. Поэтому реальные скорости распространения пламени всегда отличаются от нормальных. В зависимости от характера горения скорости распространения пламени имеют следующие диапазоны величин при:

• дефлаграционном горении – до 100 м/с;
• взрывном горении – от 300 до 1000 м/с;
• детонационном горении – свыше 1000 м/с.

Цвет пламени определяется излучением электронных переходов (например, тепловым излучением) различных возбужденных (как заряженных, так и незаряженных) частиц, образующихся в результате химической реакции между молекулами горючего и кислородом воздуха, а также в результате термической диссоциации. В частности, при горении углеродного горючего в воздухе, синяя часть цвета пламени обусловлена излучением частиц CN ±n , красно-оранжевая — излучением частиц С₂ ±n и микрочастиц сажи. Излучение прочих образующихся в процессе горения частиц (CH_x ±n , H₂O ±n , HO ±n , CO₂ ±n , CO ±n ) и основных газов (N₂, O₂, Ar) лежит в невидимой для человеческого глаза УФ и ИК части спектра. Кроме того, на окраску пламени сильно влияет присутствие в самом топливе, деталях конструкции горелок, сопел и так далее соединений различных металлов, в первую очередь натрия. В видимой части спектра излучение натрия крайне интенсивно и ответственно за оранжево-желтый цвет пламени, при этом излучение чуть менее распространенного калия оказывается на его фоне практически не различимым (поскольку большинство организмов имеют в составе клеток K+/Na+ каналы, то в углеродном горючем растительного или животного происхождения на 3 атома натрия приходится в среднем 2 атома калия).

Цвет

Цвет пламени определяется излучением электронных переходов (например, тепловым излучением) различных возбужденных (как заряженных, так и незаряженных) частиц, образующихся в результате химической реакции между молекулами горючего и кислородом воздуха, а также в результате термической диссоциации. В частности, при горении углеродного горючего в воздухе, синяя часть цвета пламени обусловлена излучением частиц CN±n, красно-оранжевая — излучением частиц С2±n и микрочастиц сажи. Излучение прочих образующихся в процессе горения частиц (CHx±n, H2O±n, HO±n, CO2±n, CO±n) и основных газов (N2, O2, Ar) лежит в невидимой для человеческого глаза УФ и ИК части спектра. Кроме того, на окраску пламени сильно влияет присутствие в самом топливе, деталях конструкции горелок, сопел и так далее соединений различных металлов, в первую очередь натрия. В видимой части спектра излучение натрия крайне интенсивно и ответственно за оранжево-желтый цвет пламени, при этом излучение чуть менее распространенного калия оказывается на его фоне практически не различимым (поскольку большинство организмов имеют в составе клеток K+/Na+ каналы, то в углеродном горючем растительного или животного происхождения на 3 атома натрия приходится в среднем 2 атома калия).

Фазы горения

По сути, деревья — концентрат энергии излучения Солнца. Листья растений работают как небольшие солнечные панели, поглощающие световую энергию, чтобы с её помощью преобразовать воду, углекислый газ и минералы в органические вещества. Горение можно рассматривать как процесс обратный фотосинтезу. Поджигание дров освобождает накопленную за время жизни растения энергию, реализуя её в виде высокой температуры огня в костре. Горение древесины проходит три фазы:

1. Испарение влаги под воздействием температуры открытого пламени. Любая древесина содержит влагу, после поджигания вода в ней закипает и испаряется через трещины. Поскольку значительная часть подводимого тепла затрачивается на испарение, успешное поджигание либо требует сухих дров, либо большого количества тепла. Первая фаза завершается при достижении древесиной 100°C.
2. Повышение температуры и газификация древесины. При 150 °C дерево начинает разлагаться на угли и летучие горючие вещества, оптимальная температура для этого процесса — от 280°C. Воспламенение газов происходит при температурах между 260 и 315°C с дальнейшим заметным пламенным горением. При 700°C и выше начинается процесс выделения и сжигания газов с высокой теплотворной способностью. Фаза заканчивается с прекращением образования летучих горючих веществ.
3. Углеродное горение. После выделения первичных и вторичных газов остаются углеродные цепи и несгораемые вещества. Углерод, или древесный уголь, горит долго и без видимого пламени. Стадия заканчивается полным сгоранием твёрдых веществ в древесине до негорючей золы.

Химические свойства

Щелочной металл на воздухе легко окисляется до оксида натрия. Для защиты от кислорода воздуха металлический натрий хранят под слоем керосина. При горении на воздухе или в кислороде образуется пероксид натрия. Кроме того, существует озонид натрия NaO3.С водой натрий реагирует очень бурно, помещённый в воду кусочек натрия всплывает, из-за выделяющегося тепла плавится, превращаясь в белый шарик, который быстро движется в разных направлениях по поверхности воды, реакция идёт с выделением водорода, который может воспламениться. Как и все щелочные металлы, натрий является сильным восстановителем и энергично взаимодействуют со многими неметаллами (за исключением азота, иода, углерода, благородных газов). Натрий более активен, чем литий. С азотом реагирует крайне плохо в тлеющем разряде, образуя очень неустойчивое вещество — нитрид натрия (в противоположность легко образующемуся нитриду лития): С разбавленными кислотами взаимодействует как обычный металл. С концентрированными окисляющими кислотами выделяются продукты восстановления. Растворяется в жидком аммиаке, образуя синий раствор. С газообразным аммиаком взаимодействует при нагревании. С ртутью образует амальгаму натрия, которая используется как более мягкий восстановитель вместо чистого металла. При сплавлении с калием даёт жидкий сплав. Алкилгалогениды с избытком металла могут давать натрийорганические соединения — высокоактивные соединения, которые обычно самовоспламеняются на воздухе и взрываются с водой. При недостатке металла происходит реакция Вюрца. Растворяется в краун-эфирах в присутствии органических растворителей, давая электрид или алкалид (в последнем у натрия необычная степень окисления −1).

Создание реалистичного огня в Blender

Из данного урока Вы научитесь:

• Создавать огонь, при помощи системы частиц и симуляции дыма
• С помощью текстур создавать материал огня
• Контролировать поток и скорость распространения огня
• Создавать пост-обработку для огня

Подготовка сцены и настройки системы частиц

Добавьте в сцену любой объект, измените освещение с Point на Sun, перейдите на вкладку мира и произведите следующие настройки:

Перейдите на вкладку системы частиц, выберите Ваш объект и создайте для него новую систему частиц. Установите необходимое Вам количество частиц (чем меньше частиц – тем меньше огня) и время их жизни.

В меню Velocity установите значение Normal 0.3 и Random 0.7. В меню Field Weights полностью уберите гравитацию, отключите рендер частиц в меню Render, а в меню Display выберите способ отображения частиц в окне 3D-вида.

Выполнив все настройки частиц, в меню Cache нажмите кнопку Bake (предварительно можете запустить анимацию Alt + A).

Настройки Domain и Flow

Теперь необходимо добавить в сцену куб. Увеличьте его размер таким образом, чтобы Ваш объект свободно располагался внутри него. Больше всего пространства должно быть вверху, так как огонь горит вверх и дым подымается тоже.

Выделив куб, перейдите на вкладку физики, нажмите кнопку Smoke и укажите, что Ваш куб будет Domain. Та же процедура с Вашим объектом, только для него необходимо указать тип Flow. Произведите следующие настройки:

Чем выше значение Temp.

Diff, тем быстрее будет подыматься огонь. Если занизить данную настройку, огонь будет гореть плавно.

https://youtube.com/watch?v=cBtP3-gSrZk

Снова выделите куб и произведите следующие настройки для Domain:

Если Вам необходимо больше дыма, увеличивайте значение Dissolve. Также чем выше значение Resolution, тем качественнее будет симуляция.

Далее включите меню Smoke High Resolution и сделайте следующие настройки:

Изменение Noise Method на FFT позволит создать более реалистичный огонь. Разница в методах практически отсутствует, но для огня лучше использовать метод FFT.

Выставив нужные значения, в меню Smoke Cache необходимо нажать клавишу Bake.

Если Вы еще ни разу не сохранялись, то данное меню будет недоступно и там будет соответствующее предупреждение.Сохраните работу, чтобы кнопка стала активной!

По завершению процесса кеширования, выберите куб, перейдите на вкладку Материалов и создайте для куба новый материал. Измените тип материала с Surface на Volume. Произведите следующие настройки:

Перейдите на вкладку Текстур и создайте новую текстуру. Измените ее тип на Voxel Data, в меню Voxel Data укажите в качестве Domain Object Ваш куб, а также в меню Influence отключите Emmision Color и включите Density.

Создайте еще одну текстуру, и снова укажите ее тип Voxel Data. Снова в меню Voxel Data укажите в качестве Domain Object Ваш куб. В меню Influence включите Emmision и Emmision Color. Измените Blend на Multiply.

Когда завершите настройку огня, можно приступать к последнему шагу – пост-обработке.

Пост-обработка

С помощью пост-обработки мы добавим эффект свечения для нашего огня, что, в свою очередь, придаст ему больше реализма (кликабельно).

Вы можете использовать как оба нода Glare, так и один. Разница между ними представлена на изображении ниже (кликабельно):

Полезные советы

• Для ускорения рендеринга отключите Anti-Aliasing на вкладке Render.
• Большое значение времени жизни частиц создает “стабильный” огонь, маленькое – создает турбулентность.
• От количества частиц зависит количество огня (и время рендеринга).
• С помощью параметров Dissolve и Color Ramp можно значительно изменять вид огня.

Температурные показатели

Каждая зона огня свечи или горелки имеет свои значения, обусловленные поступлением кислородным молекул. Температура открытого пламени в разных его частях колеблется от 300 °C до 1600 °C.

Примером служит пламя диффузионное и ламинарное, которое образовано тремя оболочками. Конус его состоит из темного участка с температурой до 360 °C и недостатком окисляющего вещества. Над ним располагается зона свечения. Ее температурный показатель колеблется от 550 до 850 °C, что способствует разложению термическому горючей смеси и ее горению.

Внешняя область едва заметная. В ней температура пламени доходит до 1560 °C, что обусловлено природными характеристиками топливных молекул и быстротой поступления окисляющего вещества. Здесь горение наиболее энергичное.

Вещества воспламеняются при разных температурных условиях. Так, металлический магний горит только при 2210 °С. Для многих твердых веществ температура пламени около 350 °С. Возгорание спичек и керосина возможно при 800 °С, тогда как древесины — от 850 °С до 950 °С.

Сигарета горит пламенем, температура которого варьируется от 690 до 790 °С, а в пропан-бутановой смеси — от 790 °С до 1960 °С. Бензин воспламеняется при 1350 °С. Пламя горения спирта имеет температуру не более 900 °С.

Температура пламени[ | ]

В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 14 марта 2020 года

• Температура воспламенения для большинства твёрдых материалов — 300 °С.
• Температура пламени в горящей сигарете — 250–300 °С.[источник не указан 820 дней ]
• Температура пламени спички 750–1400 °С; при этом 300 °С — температура воспламенения дерева, а температура горения дерева равняется примерно 500–800 °С.
• Температура горения пропан-бутана — 800–1970 °С.
• Температура пламени керосина — 800 °С, в среде чистого кислорода — 2000 °С.
• Температура горения бензина — 1300–1400 °С.
• Температура пламени спирта не превышает 900 °С.
• Температура горения магния — 2200 °С; значительная часть излучения в УФ-диапазоне.

Наиболее высокие известные температуры горения: дицианоацетилен C4N2 5’260 К (4’990 °C) в кислороде и до 6’000 К (5’730 °C) в озоне; дициан (CN)2 4’525 °C в кислороде.

Так как вода обладает очень большой теплоёмкостью, отсутствие водорода в горючем исключает потери тепла на образование воды и позволяет развить бо́льшую температуру.

Виды пламени

Свечение огня делится на два вида:

• несветящиеся;
• светящиеся.

Почти каждое свечение видимо для человеческого глаза, но не каждое способно испускать нужное количество светового потока.

Свечение пламени обуславливается следующими факторами.

1. Температурой.
2. Плотностью и давлением газов, которые участвуют в реакции.
3. Наличием твёрдого вещества.

Наиболее общая причина свечения — это присутствие в пламени твёрдого вещества.

Многие газы горят слабо светящимся или несветящимся пламенем. Из них наиболее распространены сероводород (пламя голубого цвета как при горении), аммиак (бледно-жёлтое), метан, окись углерода (пламя бледно-голубого цвета), водород. Пары летучих некоторых жидкостей горят едва светящимся пламенем (спирт и сероуглерод), а пламя ацетона и эфира становится немного коптящим из-за небольшого выделения углерода.

Измерение спектра пламени костра

Были проведены классические эксперименты — измерены спектры Солнца, лазеров, пламени газовой горелки и всевозможных ламп. Спектрометр прошел проверку и теперь можно было приступать к исследованию пламени костра.

Исследуемое пламя костра в камине

Я разжигал костер в камине и проводил исследования, фиксируя спектр пламени

Измерим спектр линии огня — так я назвал увиденную линию.

На фоне очень слабого непрерывного черно-тельного спектра были зарегистрированы две яркие желтые лини с длинами волн 589,0 нм и 589,6 нм. Согласно базе данных NIST — это линии натрия.

Спектры калибровочной лампы, костра в камине, поваренной соли и золы из камина

Ниже на фотографии показана часть спектра пламени костра с большим увеличением, чтобы можно было рассмотреть двойную линию натрия 589,0 нм и 589,6 нм на фоне непрерывного спектра раскаленных частиц углерода:

Крупным планом спектральные линии натрия в костре и линии натрия в золе, горящей в спирте.

В дальнейших исследованиях была зафиксирована динамика появления линий натрия в спектре. Пока костер разгорается — в спектре линии отсутствуют. По мере появления углей и увеличения мощности излучения, данные линии появляются и их яркость растет.

Изучаем огонь на собственной кухне

Кухонные газовые плиты работают на двух видах топлива:

1. Магистральный природный газ метан.
2. Пропан–бутановая сжиженная смесь из баллонов и газгольдеров.

Химический состав топлива определяет температуру огня газовой плиты. Метан, сгорая, образует огонь мощностью 900 градусов в верхней точке.

Сжигание сжиженной смеси даёт жар до 1950°.

Внимательный наблюдатель отметит неравномерность раскраски язычков горелки газовой плиты. Внутри огненного факела происходит деление на три зоны:

• Тёмный участок, расположенный возле конфорки: здесь нет горения из-за недостатка кислорода, а температура зоны равна 350°.
• Яркий участок, лежащий в центре факела: горящий газ разогревается до 700°, но топливо сгорает не до конца из-за недостатка окислителя.
• Полупрозрачный верхний участок: достигает температуры 900°, и сгорание газа полноценное.

Цифры температурных зон огневого факела приведены для метана.

Желтый или оранжевый огонь

Скорее всего, пламя таких цветов периодически видят владельцы любых газовых плит, однако проблема быстро пропадает сама по себе, вот хозяева и не переживают. Правда, случается и такое, что проблема приобретает постоянный характер, и тогда владельцы могут забеспокоиться.

На самом-то деле проблема не столь критичная, и, скорее всего, решить ее можно даже самостоятельно. Чаще всего она наблюдается на новых плитах, купленных не более года назад, однако это не показатель низкого качества кухонной техники – явление наблюдается и на дешевых китайских устройствах, и на дорогих образцах именитых брендов. Проблема состоит в том, что для любого процесса горения необходим обильный доступ воздуха, а в этом случае отверстия для его всасывания засорены, потому его поступает недостаточно.

У новых плит такая проблема связана с тем, что для предотвращения окисления их детали во время хранения на складе покрывают тонкой пленкой из масла, на которое прекрасно садится мелкая пыль. Поскольку отверстия для подачи воздуха довольно маленькие, такая грязь может закрыть существенную часть просвета и спровоцировать характерный рыжий оттенок пламени. В течение первого года эксплуатации проблема обычно устраняется – масло подсыхает, часть сора сгорает, а если хороший хозяин еще и регулярно чистит плиту, то проблемы вообще быстро сойдут на нет.

Кстати, причиной изменения цвета горения может стать и смещение заслонки, расположенной на конфорке. У некоторых производителей ее форма недостаточно продумана, потому ее падение или частичное смещение может частично перекрыть доступ воздуха к месту горения.

Еще одна причина такого явления – то, что в системах может использоваться разный газ. Природный газ и пропан имеют разные температуры горения, и количество воздуха им тоже нужно разное, потому при покупке плиты возможна ситуация, когда техника рассчитана на другой вид топлива. Тут уж вы ничего не исправите – из-за несовместимости конфорки всегда будут гореть оранжевым.

В большинстве случаев небольшие засорения – проблема не столь страшная, но если явление приобретает постоянный характер, опасность может возрасти. Из-за недостатка воздуха слабое пламя может просто погаснуть. Чаще всего оно гаснет в духовке, куда воздуху попасть трудно, и вы ведь даже не сразу это заметите. При этом включенный, но не горящий газ, начнет скапливаться в помещении, и при самом худшем развитии событий может спровоцировать взрыв, способный разнести весь подъезд.

Какая температура нужна для приготовления блюд

Для приготовления различных блюд требуется разная температура. Тепловая обработка особенно важна для мяса и рыбы –из-за недостаточных температур продукты могут не приготовиться, в них останутся вредные микроорганизмы, которые могут вызвать проблемы со здоровьем.

Часто в рецептах блюд не уточняется, при какой температуре происходит готовка, поэтому опираются на собственные знания особенностей продуктов и их термической обработки. Рекомендуемый температурный диапазон следующий:

• Варка продуктов питания – до 98 градусов;
• Мясные котлеты и стейки – от 190 до 230 градусов;
• Жареный картофель – до 190 градусов;
• Тушение и прожарка размороженных овощей – до 130 градусов;
• Прожарка рыбы – до 170 градусов.

Указанные значения температур для приготовления пищи носят условный характер. На практике возможны некоторые изменения, которые устанавливаются в индивидуальном порядке.

Цвет пламени

различный вид горелки Бунзена зависит от притока кислорода: 1. богатая топливная смесь без предварительного смешивания с кислородом (подача кислорода закрыта) горит жёлтым коптящим рассеянным пламенем 2. подача воздуха снизу почти перекрыта 3. открыта в средней мере: смесь близка к стехиометрической 4. подача воздуха максимальная: бедная смесь

Цвет пламени определяется излучением электронных переходов (например, тепловым излучением) различных возбужденных (как заряженных, так и незаряженных) частиц, образующихся в результате химической реакции между молекулами горючего и кислородом воздуха, а также в результате термической диссоциации. В частности, при горении углеродного горючего в воздухе, синяя часть цвета пламени обусловлена излучением частиц CN±n, красно-оранжевая — излучением частиц С2±n и микрочастиц сажи. Излучение прочих образующихся в процессе горения частиц (CHx±n, H2O±n, HO±n, CO2±n, CO±n) и основных газов (N2, O2, Ar) лежит в невидимой для человеческого глаза УФ и ИК части спектра. Кроме того, на окраску пламени сильно влияет присутствие в самом топливе, деталях конструкции горелок, сопел и так далее соединений различных металлов, в первую очередь натрия. В видимой части спектра излучение натрия крайне интенсивно и ответственно за оранжево-желтый цвет пламени, при этом излучение чуть менее распространенного калия оказывается на его фоне практически не различимым (поскольку большинство организмов имеют в составе клеток K+/Na+ каналы, то в углеродном горючем растительного или животного происхождения на 3 атома натрия приходится в среднем 2 атома калия).