Какая температура у огня?

Что такое огонь и что такое пламя

Существует распространенное мнение, что пламя — это плазма, четвертое состояние вещества, в котором атомы лишаются части своих электронов, а эти электроны затем образуют общую для всего объема плазмы среду. Но это заблуждение. Для образования плазмы нужны температуры минимум в десятки тысяч градусов.

В действительности, пламя состоит из горячего газа, нагретого неравномерно. Фактически пламя — это наиболее горячая газообразная часть огня. Огонь возникает в результате горения – очень бурного окисления различных веществ, в ходе которого большое количество кислорода связывается в продукты горения, и одновременно выделяется большое количество тепла.

Поскольку пламя имеет, как правило, температуру не ниже 180-200⁰С (случаи «холодного» горения известны, но требуют очень специфических условий и набора окисляющихся веществ), для измерения температуры горения используют специальные термометры, известные как пирометры.

Температура костра и температура огня в камине

Температура горения зависит, в первую очередь, от сгорающего вещества. Поскольку и в костре, и в камине, как правило, горит древесина, температура огня в них зависит от вида дров. Породы древесины различаются по плотности, структуре, количеству и составу смол, и это влияет на температуру горения.

Так, древесина тополя горит сравнительно ярко, поскольку она пористая, и это обеспечивает хороший доступ кислорода к большой площади, на которой идет процесс окисления. Но температура наиболее ярко светящейся зоны пламени обычно не превышает 500⁰С. Сосновые и еловые дрова горят при 620-630⁰С. Береза дает около 800⁰С, лиственница и дуб — до 900⁰С. Плотные породы дерева — бук, ясень, граб достигают температуры горения свыше 1000⁰С.

Температура огня в костре, камине или закрытой печи зависит также от влажности дров, от интенсивности притока воздуха, содержащего необходимый для горения кислород, и удаления продуктов горения. Последние два показателя — приток воздуха и отток образовавшихся при горении газов, обычно взаимосвязаны и в быту называются «тягой». Высокая влажность дров и плохой воздухообмен (тяга) снижают температуру пламени, поскольку часть энергии уходит на испарение влаги, а недостаток кислорода уменьшает интенсивность горения, а, значит, и тепловыделения.

Температура открытого огня и его цвет

Доминирующий цвет пламени сильно зависит от его температуры. Это легко увидеть, наблюдая за горением обычного костра. Внутри языка пламени можно выделить 3 зоны: тёмно-красную, с температурой 300—350°C, где горение идет вяло из-за недостатка кислорода; ярко светящуюся, где происходит термическое разложение горючего и частичное его сгорание, с температурой 500—800 °C, в зависимости от вида топлива, и едва светящуюся зону, где происходит окончательное сгорание продуктов разложения горючего, с максимальной температурой 900—1500°C.

Обычно температура пламени возрастает при изменении его цвета: красный, раскаляясь, переходит в синий огонь и далее в фиолетовый. Но это не касается тех случаев, когда пламя открашено целиком из-за присутствия определенных химических веществ. К примеру, бытовой газ в газовых плитах горит синим пламенем.

Распространенные температуры горения

Температура воспламенения для большинства твердых горючих материалов — около 300°С.

Температура пламени в горящей сигарете — 250–300°С. Температура пламени спички 750–1400°С; при этом 300°С — температура воспламенения дерева, а температура горения пропитанной раствором парафина осины, используемой для изготовления спичек, в зависимости от точного состава пропитки составляет 500–800 °С.

Температура горения пропан-бутана в разных частях пламени — 800–2000 °С. Температура горения керосина — 800°С, а в среде чистого кислорода — 2000°С. Температура горения бензина — 1300–1400°С. Температура горения этилового или метилового спирта не превышает 900°С. Зато температура горения магния — 2200°С, притом, значительная часть излучения выделяется в невидимом глазу УФ-диапазоне.

Наиболее высокие температуры горения при сжигании в кислороде дают дицианоацетилен C₄N₂ – до 5000°C и дициан (CN)₂ – до 4500°C.

И это уже близко к температурам, которые можно наблюдать на поверхности Солнца: в фотосфере, где солнечная радицаия становится видимым светом, температура достигает 5500 °C. А температура некоторых звезд недавно открытого типа «Y-карлики» вообще до смешного мала: самая холодная из них нагрета всего до 26,6⁰С. Так что ответ на вопрос, какая температура в космосе, очень варьирует в зависимости от того, где именно производить измерения.

Дым лесных пожаров более вреден, чем выбросы от автомобилей

Вокруг Света