Was ist der nützliche Bereich des atmosphärischen Sauerstoffgehalts für Feuer?

Feuer steht ganz oben auf der Top-Ten-Liste der nützlichsten Erfindungen der Menschheit. Es ermöglicht eine effizientere Nutzung von Nährstoffen, ist die Grundlage der Chemie und der Materialwissenschaften, ermöglichte uns die Besiedlung der nördlichen Regionen, war während des größten Teils unserer Geschichte die Hauptmethode zur Speicherung von Energie und verschaffte uns einen Vorteil gegenüber anderen konkurrierenden Arten. Man kann sich den Aufstieg einer technologischen Zivilisation ohne Feuer kaum vorstellen, daher ist der Bereich des atmosphärischen Sauerstoffgehalts, in dem Feuer nützlich ist, wichtig für meinen Weltenbau.

Ich kenne bereits eine Reihe von Grenzwerten für den Sauerstoffgehalt. Wenn der Sauerstoffgehalt über 35 % ansteigt, hört das Feuer nicht auf zu brennen und unkontrollierte Waldbrände halten den Sauerstoffgehalt auf oder unter diesem Wert, außerdem liegt der Bereich der menschlichen Atmung zwischen 0,16 und 0,5 atm.

Besonders im Hinblick auf die erste Einschränkung interessiert mich die Bandbreite des Sauerstoffgehalts, die die Atmosphäre der Heimatwelt einer aufstrebenden technologischen Zivilisation haben kann, während Feuer für sie nützlich bleibt. Nützlich bedeutet, dass die Verwendung von Feuer ihnen in ihrer primitiven Umgebung enorme Vorteile wie Heizen, Beleuchten und Kochen bietet, ohne dass sie umfangreiche Pflege erfordern (lesen Sie, ob eine Person regelmäßig Luft zuführen muss, nur um den Grill am Laufen zu halten) oder extrem gefährlich ist ( Wenn das Anzünden eines Feuers wie das Öffnen eines Tores zu einer Dimension voller übellauniger Feuerdämonen ist und ein Funke das Lager in einer heftigen Katastrophe vernichten wird, ist es zu viel).

Welchen Bereich des atmosphärischen Sauerstoffgehalts suche ich? Spielt der Partialdruck oder der Anteil der Atmosphäre eine Rolle?

Verwenden Sie erdähnliche Bedingungen als Grundlage für Ihre Antworten und nehmen Sie nur Stickstoff weg oder fügen Sie ihn hinzu, um den unterschiedlichen Sauerstoffgehalt auszugleichen. Sollten wechselnde Zusammensetzung oder Druck zu interessanten Effekten führen, können Sie diese gerne erwähnen. Danke im Voraus Jungs.

Eine Antwort darauf kann nur gegeben werden, wenn Sie auch den Brennstoff angeben, den Sie verbrennen möchten. Einige Brennstoffe benötigen eine sauerstoffreiche Umgebung, um überhaupt zu brennen, andere können ohne Sauerstoff „brennen“.
@XRF Gibt es natürlich vorkommende selbstoxidierende Brennstoffe? Da die Frage eher "primitive Umgebung" und "aufstrebend" als etablierte "technologische Zivilisation" und alle selbstoxidierenden oder selbststartenden Kraftstoffe lautet, die mir einfallen, nehme ich ein Chemielabor, um sie in großen Mengen herzustellen.

Antworten (1)

Angesichts der Tatsache, dass die einzigen werkzeugbenutzenden Arten, für die wir Beispiele haben, Formen der Erdfauna sind, die ähnliche Sauerstoffwerte wie Menschen benötigen , und der Werkzeuggebrauch die Grundlage der einzigen fortschrittlichen technologischen Zivilisation ist, die wir kennen, der Single-Point-of-Reference-Beweise, die wir haben würde darauf hindeuten, dass unsere gegenwärtigen irdischen Ebenen eine Voraussetzung für die Art von Zivilisation sind, die Sie bilden möchten.

Um die Frage zu beantworten, wie viel Sauerstoff benötigt wird, um Feuer zu einem nützlichen Werkzeug zu machen, ist die Siedlung La Rinconada in Peru aufschlussreich, La Rinconada hat keine Feuerwehr, weil Brände nicht außer Kontrolle geraten können, weil die effektiven 11% Sauerstoff Brände bedeuten benötigen ständige Pflege und/oder spezialisierte Kamine/Gebläse, um sie am Brennen zu halten, und es gibt eine deutliche Grenze für die erreichbaren Temperaturen; Gold, Silber und sogar Kupfer können mit speziellen Geräten und Techniken geschmolzen werden, aber Eisen kann es nicht. Ihre Obergrenze von 35 % ist im Großen und Ganzen korrekt für die uns bekannte kohlenstoffbasierte Flora und Fauna. Für das allgemeine Kochen, aber auch zum Schmelzen von Eisen usw. sehen Sie sich einen Sauerstoffpartialdruck von etwa 0,15 bis 0,3 atm an. Diese untere Grenze von 15 % ist ein bisschen grob, vielleicht etwas höher, als sie sein müsste, aber es ist eine Schätzung, die auf der Arbeit von JE Rehder in The Mastery and Uses of Fire in Antiquity basiert und gut mit dem höchsten römischen Eisen korreliert Schmelzstätten , die in den Alpen auf 2000-2200 m gefunden wurden und Standarddesigns verwendeten, die auf Meereshöhe gleichermaßen gut funktionieren.

Das ist faszinierend, Alter, ich hatte keine Ahnung, dass es einen Ort auf der Erde gibt, an dem Feuer einfach keine Gefahr darstellt!