Температура огня

Температура воспламенения для большинства твердых материалов — 300°С. Температура пламени в горящей сигарете — 700—800°С. В спичке температура пламени 750—850 °С, при этом 300°С — температура воспламенения дерева, а температура горения дерева равняется примерно 800—1000 °С. Температура горения пропан-бутана колеблется от 800 до 1970 °С. Температура пламени керосина — 800, в среде чистого кислорода — 2000 °С. Температура горения бензина — 1300—1400 °С. Температура пламени спирта не превышает 900 °С. Температура горения магния — 2200 °С.

Обычное пламя, которое мы наблюдаем при горении свечи, пламя зажигалки или спички, представляет собой поток раскалённых газов, вытянутый вертикально за счёт силы Архимеда (горячие газы стремятся подниматься вверх). Сначала фитиль свечи нагревается и парафин начинает испаряться. Для зоны 1, самой нижней, характерно небольшое синее свечение — там много топлива и мало кислорода. Поэтому, происходит неполное сгорание топлива с образованием CО, который, окисляясь на самом крае конуса пламени, придает ему синий цвет. В зону 2 за счет диффузии проникает больше кислорода, там происходит дальнейшее окисление топлива температура больше, чем в зоне 1, но его все же недостаточно для полного сгорания топлива. В зоне 1 и зоне 2 содержатся не сгоревшие капельки топлива и частицы угля. Из-за сильного нагревания они светятся. Испарившееся топливо и продукты его горения — углекислый газ и вода — почти не светятся. В зоне 3 концентрация кислорода ещё больше. Там происходит догорание не сгоревших частиц топлива, которые светились в зоне 2, поэтому эта зона почти не светится, хотя там самая высокая температура.

Технические параметры голубого топлива

  • Температура пламени при разных режимах
  • Зависимость температуры от вида топлива
  • Определение температуры пламени

Температура пламени при разных режимах

Газовая смесь начинает воспламеняться при 640–700 градусах в зависимости от качества и состава газа, а процесс горения и вовсе начинается лишь с 800–900 градусов. Такой температуры вполне хватает для приготовления пищи и подогрева воды в газовом водонагревателе. В этом же температурном диапазоне работают и газовые котлы, предназначенные для отопления жилья.

Однако температура пламени на разных его участках неодинакова. Неоднородность пламени можно хорошо увидеть при его детальном рассмотрении.

Наибольшая температура отмечается в верхней части пламени, где она достигает значения в 1400 градусов. Максимальная же температура горения газа составляет 2043 градуса. Однако такие цифры возможно получить лишь на мощном промышленном оборудовании. На кухонной плите пламя ограничивается максимальной цифрой в 1500 градусов.

Помимо качества газовой смеси, температурный режим горелки зависит от интенсивности огня, который регулируется поворотными ручками, расположенными на газовой плите либо регуляторами на котле. Поворот крана на небольшой угол увеличивает или уменьшает подачу топлива в горелку, тем самым повышая или снижая теплоотдачу пламени.

Кроме того, с помощью регуляторов можно увеличивать либо уменьшать расстояние между дном кастрюли и пламенем, что является крайне важным. Значимость данной процедуры заключается в том, что при соприкосновении огня с холодной поверхностью посуды происходит неполное сгорание газа, сопровождающееся выделением большого количества вредных примесей.

Поэтому при помещении на плиту чайника с холодной водой горелку нужно отрегулировать так, чтобы пламя едва доставало до дна, но ни в коем случае не обхватывало чайник по бокам.

Зависимость температуры от вида топлива

Для бытовых нужд используют два вида газа: природный и сжиженный. И тот и другой представляют собой прозрачную взрывоопасную субстанцию без цвета и запаха. Поэтому для повышения безопасности и возможности моментального обнаружения утечки, в газ добавляют этилмеркаптан – вещество, терпкий запах которого чувствует человек, когда он открывает кран газа.По своему химическому составу природный газ состоит на 98% из метана и на 2% из примесей, которые представлены серой, азотом и углекислым газом.

В частных домах, на дачах и в местностях, не оснащённых магистральным газопроводом, используют сжиженный баллонный газ. Для этого используют два типа смеси: пропан-бутановую с соотношением 65/35 и бутан-пропановую, приготовленную в пропорции 85/15. Температура пламени баллонного газа немного ниже, чем у природного, и никогда не превышает 1000 градусов.

В связи с разницей температур, для каждого газа предназначено своё газовое оборудование.Однако многие производители газовых плит, работающих на природном газе, укомплектовывают их жиклёрами и редукторами, необходимыми для перевода плиты на баллонный газ. Если же печь подключить к баллону без этих важных приспособлений, то горелка начнёт выбрасывать огромное количество копоти и постоянно гаснуть.

В этом случае необходимо будет незамедлительно обратиться в газовую службу и ни в коем случае не переводить плиту на другой тип газа самостоятельно.

Определение температуры пламени

Если плита на кухне имеет термометр либо выносной датчик с индикатором, который выдает температурные значения на экран, то определение температуры не вызывает никаких затруднений.

Кроме того, многие современные агрегаты оборудованы термостатом, поддерживающим в духовке определённый температурный режим, а также терморегулятором, позволяющим включить конфорку на нужное значение.

Однако большинство домашних плит старого образцы оснащены лишь термометром духовки, а температуру огня конфорок не определяют. Это бывает крайне неудобно при приготовлении сложных блюд, требующих точное соблюдение терморежима.

Для выяснения точной температуры горения газа можно воспользоваться народными способами. Так, если включить кран духовки на полную мощность, то температура в ней поднимется до 280 градусов. При среднем пламени это значение будет в районе 260 градусов, а при самом минимальном горении – 160. Помимо интенсивности огня, на температуру воздуха в духовом шкафу влияют вентиляционные отверстия, расположенные у его задней стенки, обеспечивающие приток кислорода, без которого горение невозможно. Кроме того, помочь определить теплоотдачу горелки поможет знание точки кипения некоторых жидких субстанций. Так, если для закипания воды будет достаточно всего лишь 100 градусов, то для соевого или кукурузного масла необходимо уже 150, для подсолнечного – 200, а для оливкового – 250 градусов.

Температуру в газовой духовке также можно определить с помощью народных методов. Для этого спустя 10 минут после включения горелки следует положить рядом с посудой, в которой выпекается блюдо, небольшой лист писчей бумаги и понаблюдать за его краями. При температуре 270–300 градусов лист начнёт обугливаться спустя 5 секунд, при 250–270 – через 15 секунд, при 230–250 – через полминуты, а при температуре от 200 до 230 градусов – спустя минуту. При максимальном значении в 180 градусов обугливание начнётся спустя 5 минут, а при режиме от 160 до 180 – через 10 минут. Если же духовка не прогрелась выше 150 градусов, обугливания бумаги не происходит. опубликовано econet.ru

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Физика процесса

Огнём называют бурное окисление материалов в процессе необратимой экзотермической реакции с выделением энергии в виде тепла и света. Огонь возникает как результат воспламенения горючего при достаточном количестве кислорода, позволяющем поддерживать скорость окисления на уровне цепной реакции. Пламя — видимая газообразная часть огня. Над жидкостью оно возникает в результате её испарения, над твёрдым топливом благодаря выделению из него горючего газа в процессе пиролиза.

Читайте также  Узо на схеме

Огонь – бурное окисление материалов в процессе необратимой экзотермической реакции с выделением энергии в виде тепла и света

Доминирующий цвет пламени меняется с температурой открытого огня. Хорошей иллюстрацией этого явления может быть горение традиционного костра. Рядом с дровами, где происходит самая бурная реакция, огонь белый, переходящий в жёлтый. Над этой областью цвет меняется на оранжевый, маркирующий зону, в которой холоднее. Следующий, ещё более холодный участок — красный. Над ним реакция практически не происходит, а выше можно наблюдать такие несгоревшие частицы углерода как дым. Диапазон температур горения костра в соответствии с цветовой гаммой выглядит так:

  • едва заметный красный — 500°C;
  • вишнёвый тёмный — 800°C;
  • вишнёво-красный яркий —1000°C;
  • глубокий красно-оранжевый — 1100°C;
  • яркий оранжево-жёлтый — 1200°C;
  • белесовато-жёлтый — 1300°C;
  • яркий белый 1400°C;
  • ослепительно белый — 1500°C.

Температура огня

Огонь — это химический процесс. Этот процесс известен как «Сгорание». Сгорание — это цепная реакция, химически подобная процессу «обратному» фотосинтезу. Для возникновения возгорания должны всегда присутствовать три элемента.

Эти три элемента:

  • Горючий материал (топливо).
  • Высокая температура.
  • Кислород.

Огонь — это процесс, который требует, чтобы горючий материал (топливо) был подвергнут достаточно высокой температуре и имел доступ к кислороду.

ФАЗЫ ОГНЯ

Процесс горения делится на определенные стадии. Каждая фаза (или стадия) характеризуется различиями в комнатной температуре и атмосферном составе.

Начальная фаза (стадия роста)

В первой фазе значительно увеличивается содержание кислорода в воздухе, и огонь производит водяной пар, углекислый газ, возможно небольшое количество двуокиси серы, угарного газа и других газов. Вырабатывается некоторое количество тепла и это количество увеличится в процессе огня. Огонь может производить температуру пламени намного больше 10000F (5370C), однако температура в комнате на данном этапе может быть небольшая.

Свободно горящая фаза (полностью развитая стадия)

Вторая фаза горения охватывает все свободно горящие действия огня. Во время этой фазы богатый кислородом воздух вовлечен в пламя, поскольку конвекция (повышение горячих газов) несет высокую температуру к верхнему слою ограниченного пространства. Горячие газы распространяются сверху вниз, вынуждая более прохладный воздух искать более низкие уровни, и, в конечном счете, зажигают весь горючий материал в верхних уровнях комнаты. На данном этапе температура в верхних слоях может превысить 1,3000F (7000C). В то время как огонь прогрессирует через последние стадии этой фазы, он продолжает потреблять свободный кислород, пока он не достигает точки, где недостаточно кислорода, чтобы реагировать с топливом. Огонь тогда уменьшается до тлеющей фазы и нуждается только в поступлении кислорода, чтобы быстро вспыхнуть или взорваться.

Тлеющая фаза (стадия распада)

В третьей фазе пламя может прекратиться, если область горения достаточно воздухонепроницаема. В этом случае горение уменьшается до тлеющих угольков. Комната становится полностью заполненной плотным дымом и газами до такой степени, что возникает избыточное давление и образуются трещины. Огонь продолжает тлеть, и комната полностью заполнится плотным дымом и газами сгорания при температуре 1,0000F (5370C). Сильный жар выпарит более легкие топливные фракции, такие как водород и метан от горючего материала в комнате. Эти топливные газы будут совместно с производными огня и далее увеличат опасность повторного возгорания и создадут возможность обратной тяги.

Классификация пожара

Огонь класса А — Огонь, включающий в себя обычные горючие материалы, такие как древесина, ткань, бумага, резина и много видов пластмасс.

Огонь класса B — Огонь, содержащий огнеопасные жидкости, жиры и газы.

Огонь класса C — Огонь, включающий энерго- и электрооборудование.

Огонь класса D — Огонь, включающий в себя горючие металлы, такие как магний, титан, цирконий, натрий и калий.

Огонь класса F — Класс F — это новая классификация огня с 1998 и здесь имеется ввиду возгорание горючего топлива, случаи возгорания в кулинарии, например растительные или животные жиры.

Природа огня

Огонь БЫСТРЫЙ. Времени крайне мало! Меньше чем за 30 секунд маленькое пламя может полностью выйти из-под контроля и превратиться в основной огонь. Для образования плотного слоя черного дыма требуется лишь несколько минут, чтобы заполнить дом, после чего он полностью будет охвачен огнем. Самые смертельные пожары происходят сами по себе в то время, пока люди спят. Если Вы почувствуете возгорание, то у Вас не будет времени, чтобы захватить какие-либо ценности, потому что огонь распространяется слишком быстро, и дым слишком плотный. У Вас будет время только на то, чтобы покинуть здание.

Пламя ГОРЯЧЕЕ. Высокая температура несет бо’льшую угрозу, чем огонь. Одна только высокая температура пламя может убить. Комнатная температура в огне может быть в 100 раз больше на уровне пола и в 600 раз на уровне глаз. Вдох этого супер-горячего воздуха опалит Ваши легкие. Эта высокая температура может расплавить одежду на Вашей коже. Через пять минут комната может стать такой горячей, что все в ней загорается сразу: это называется общая вспышка.

Огонь ТЕМНЫЙ. Огонь не яркий, он черный как смола. Огонь начинается яркой вспышкой, но быстро производит черный дым и, тем самым, создает полную темноту. Если Вы оказались в огне, Вы можете быть ослеплены, дезориентированы и неспособны найти выход из дома, в котором Вы жили в течение многих лет.

Огонь СМЕРТЕЛЕН. Дым и токсичные газы убивают больше людей, чем огонь. Огонь израсходовал кислород, в котором Вы нуждаетесь, и производит дым и ядовитые газы, которые убивают. Вдыхание даже небольшого количества дыма и токсичных газов может оказывать на Вас седативное действие, дезориентировать и нарушить дыхание. Бесцветные пары без запаха могут убаюкать Вас в глубокий сон прежде, чем огонь достигнет Вашей двери. Вы не сможете проснуться вовремя, чтобы убежать.

Скорость распространения огня

Огонь распространяется чрезвычайно быстро, у потенциальной жертвы есть крайне мало времени, чтобы выжить. Огонь может удваиваться в размере каждые 30 секунд. Всего через две минуты огонь может стать опасным для жизни. Через пять минут место жительства может быть охвачено огнем.

  • Люди могут управлять огнем и потушить пожар в начальной стадии. Если человек находится уже в полностью развитой стадии возгорания, он не способен бороться с огнем. При полностью развитой стадии огня человек должен быстро бежать c места пожара.
  • Однако, время начальной стадии слишком коротко. К сожалению, большинство людей не приучено к разыгрыванию надлежащих контрмер при внезапном возникновении огня. Почти все обычные огнетушители тяжелы и неудобны для использования.
  • Все продукты Fire Fighter наоборот, могут использоваться быстро и легко.

Какую температуру дают разные виды?

Горелки в большинстве своем сейчас используются вместе с газовым баллончиками. К баллончикам они крепятся в качестве насадок. Рассмотрим основные виды таких устройств подробнее.

  • Самые дешёвые бытовые модели обеспечивают температуру от 700 до 1000 градусов. Типичным представителем таких устройств можно назвать туристические горелки. Они удобны и могут использоваться для устранения множества проблем. Обычно топливной смесью в этом случае служат пропан и бутан.
Читайте также  Картонка в микроволновке

  • Модели подороже могут нагреваться до 1200 градусов. Баллончик, наполненный жидким природным газом, с эжекторной горелкой может поднимать температуру до 1600 градусов. В основном подобным устройствами пользуются мастера, занимающиеся обработкой металлов. Также устройства подобного типа обладают высокой точностью настраиваемой температуры и способны паять четким контуром. Основное количество таких устройств также наполняется смесью пропана и бутана. Сюда можно отнести и так называемые цанговые газовые баллончики с горелками. Они могут нагреваться вплоть до 1500 градусов. Свое название они получили из-за метода крепления горелки к баллончику.

  • Самая высокая температура пламени, которую может дать газовый баллончик, – 2400 градусов. Горелка не может поднять уровень нагрева до такого значения, поэтому это может быть достигнуто только благодаря особому наполнению баллончика – газу метилацетилен пропадиену. Такие горелки используются для пайки высокоуглеродистых сталей и других подобных металлов. Самая высокая температура, которую можно получить путем сжигания газа на горелке, – 3000 градусов. Достигается она благодаря сжиганию ацетилена. Однако подобная смесь редко используется. Для обработки большинства изделий такая высокая температура не нужна. Говоря конкретнее, можно отметить, что высокая или низкая температура пламени при горении смеси определяется ее теплотворными свойствами.

Разумеется, существуют и другие виды горелок. В целом можно отметить, что примитивные изделия подобного рода имеют схожую между собой конструкцию и температуру пламени. Модели подороже являются более оснащёнными и имеют пламя более высокой температуры. Устройством, предназначенным для обработки металлов, является паяльная лампа. Температура ее пламени, так же как и у ручных газовых баллончиков, может доходить до 2000 градусов.

Интересный факт. Температура пламени в обычной домашней конфорке доходит всего лишь до 700 градусов. Такая температура достигается за счёт того, что топливом служит газ, состоящий на 97% из метана.

Несколько практических советов

Если вы почувствовали, что в помещении, в котором находится печка при плотно закрытой дверце топки запахло влажными дровами – проверьте целостность и герметичность печного оборудования.

Учтите, что продукты сгорания содержат в себе много кислот, поэтому трубы дымоходов необходимо делать из материалов, устойчивых к агрессивным средам.

После использования дров с высоким содержанием смолы прочистите дымоход.

Чтобы нагревать камни, например для парилки – лучше использовать дрова, которые горят слабо и подают тепло постепенно.

Если вам необходимо быстро нагреть парную комнату – используйте дрова с большой температурой горения и увеличьте подачу воздуха в топку.

Замеры температуры печи: видео

Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять!

Цвет огня Править

Химические вещества сгорают, окрашивая огонь отдельными своими атомами или ионами, которые высвобождаются под воздействием высокой температуры.

Разнообразие цвета пламени (в скобках указано сгораемое вещество):

  • Белый (алюминий, титан)
  • Жёлтый (соли натрия)
  • Оранжевый (древесина)
  • Красный (литий, кальций)
  • Голубой (углерод, природный газ)
  • Синий (селен)
  • Фиолетово-розовый (калий)
  • Зелёный (медь, молибден, фосфор, барий, сурьма)
  • Сине-зелёный (бор)

Горит, как спичка

Кратко о строении спички. Она состоит из палочки и головки. Палочки изготавливают из дерева, картона и хлопчатобумажного жгута, пропитанного парафином. Дерево выбирают мягких пород – тополь, сосну, осину. Сырьё для палочек называют спичечной соломкой. Чтобы избежать тления соломки, палочки пропитывают фосфорной кислотой. Российские заводы мастерят соломку из осины.

Головка спички проста по форме, но сложна по химическому составу. Темно-коричневая голова спички содержит семь компонентов: окислители — бертолетова соль и дихромат калия; стекляннюу пыль, сурик свинцовый, серу, костный клей, цинковые белила.

  • тополь – 468;
  • осина – 612;
  • сосна – 624.

Температура огня спички равна температуре возгорания древесины. Поэтому белая вспышка серной головки сменяется желто-оранжевым язычком спички.

Если пристально разглядывать горящую спичку, то взгляду предстают три зоны пламени. Нижняя – холодная голубая. Средняя в полтора раза теплее. Верхняя – горячая зона.

Значение в 1800 градусов идеально подходит, к примеру, для сварки металлических заготовок, а также для прокаливания, прогрева в зимний период или выжигания отдельных участков трубопроводов. Для легкосплавных дисков и металлов достаточно лишь подобрать горелку, которая способна обеспечить направленное воздействие.

Но для других целей данная температура может оказаться чрезмерно высокой. Поэтому предлагаем ориентироваться на приведенные ниже рекомендации:

  • Для обработки древесины будет достаточно температуры в 700-800 градусов. Такое пламя позволит успешно справляться с выжиганием по дереву и украшением изделий из него, растопкой дров на мангале, в камине или в печи.
  • Не требуется максимальная температура пламени и для работы со стеклянными, кварцевыми, фарфоровыми изделиями, а также с заготовками из полимерных материалов. Кроме того, для их обработки пламя должно быть обязательно направленным и очень тонким.
  • Минимальная температура в 200-350 градусов идеально подойдет для приготовления пищи в туристическом походе или полевых условиях. Кроме того, на такое значение нужно настраивать ее, если требуется обработать тушки птицы, создать какое-то оригинальное оформление десертов или придать блюду более приятный цвет.

Качество и эффективность пламени зависит не только от температурных показателей. Кроме того, очень важно добиться правильного распределения кислорода. В противном случае возникнет недостаток воздуха, что в конечном итоге приведет к скоплению в горелке продуктов горения. Из-за этого появляется сажа, которая затем оседает на обрабатываемых деталях или приготавливаемых блюдах.