Was ist die Grundform des „Feuers“? [Duplikat]

Feuer ist eine Reaktion zwischen Molekülen in Gasen. Es mag so aussehen, als ob ein Stück Holz brennt, aber tatsächlich geschieht die Verbrennung durch Gase, die das Holz beim Erhitzen abgibt.

Das Verbrennen von Holz, Papier usw. ist eine komplizierte Angelegenheit. Nehmen wir also ein relativ einfaches System wie das Verbrennen des Gases in Ihrem Herd (vorausgesetzt, Sie verwenden einen Gas- und keinen Elektroofen). Tatsächlich ist sogar die Reaktion von Gas (Methan) mit Sauerstoff eine mehrstufige Reaktion, aber im Grunde kollidieren ein Methanmolekül und Sauerstoffmoleküle, reagieren, und die Reaktionsprodukte spalten sich schneller auf, als sie begonnen haben. Die zusätzliche Geschwindigkeit der Moleküle kommt von der Energie, die bei der Reaktion freigesetzt wird.

Die Verbrennungsprodukte sind also Gasmoleküle (hauptsächlich H$_2$O und CO$_2$), die sich mit hoher Geschwindigkeit bewegen, und in einem Gas hängt die Geschwindigkeit der Moleküle von der Temperatur ab. Hohe Drehzahlen bedeuten hohe Temperaturen . Mit anderen Worten, eine Flamme ist nur ein heißes Gas.

Aber wenn wir an Feuer denken, denken wir an die glühenden Flammen. Das Leuchten kommt aus zwei Quellen. Die bei weitem häufigste Quelle des Glühens ist, wenn die kohlenstoffhaltigen Moleküle nicht vollständig verbrennen, sondern winzige Kohlenstoffpartikel, dh Ruß, zurücklassen. Die Teilchen werden durch das heiße Gas erhitzt und sie glühen, wie alles glüht, wenn es sehr heiß wird. Die gelb-rote Flammenfarbe entsteht durch diese glühenden Rußpartikel.

Die andere Lichtquelle entsteht, weil die Energie (dh die Temperatur) der Verbrennungsprodukte nicht immer gleich ist. Bei jeder Temperatur ist die Energie von Gasmolekülen gemäß der Maxwell-Boltzmann-Verteilung verteilt und ein kleiner Bruchteil der Gasmoleküle kann außerordentlich hohe Energien haben. Tatsächlich hoch genug, um eine Ionisierung anderer Gasmoleküle und eine Lichtemission zu verursachen, wenn sie rekombinieren.

Es ist diese Ionisierung, die manche Leute dazu bringt, von einer Flamme als einem Plasma zu sprechen. Allerdings muss man bedenken, dass nur ein winziger Bruchteil der Verbrennungsprodukte ionisiert wird, es also kein Plasma in dem Sinne ist, dass die Sonne Plasma enthält.

Die Grundform von Feuer ist das, was wir wahrnehmen, nämlich einfach Wärme und sichtbares Licht (da wir IR nicht sehen können). Es ist an sich keine Sache... sondern es ist ein natürlicher Vorgang. Vielleicht wird es Materie nicht vollständig in Energie umwandeln, weil einige als Produkte der Flamme übrig bleiben. Feuer ist wirklich eine chemische Sache , die eine schnelle Verbrennung (eine Oxidation - wahrscheinlich exotherm) von brennbaren Materialien beinhaltet, um Wärme und sichtbares Licht zu erzeugen, das als Flamme beobachtet und gefühlt wird .

Meistens ist das Feuer Ihres Streichholzes, Ihrer Kerze, Zigarette usw. nicht heiß genug, um ein Plasma zu bilden, da alle oben genannten Teile teilweise ionisiert sind. Es besteht jedoch die Möglichkeit, dass es zu einem Plasma wird, wenn es die vollständig ionisierende Schwelle erreicht. Die beobachteten Eigenschaften des Feuers (oder der Flamme) hängen von der Art des Brennstoffs oder Brennstoffs ab. Der Brandmechanismus breitet sich im Allgemeinen als Kettenreaktion aus, die beginnt, wenn die Temperatur des Brennstoffs die Schwellenzündtemperatur überschreitet.

Du liegst richtig. Heißes Gas kann als Nebenprodukt oder Teilprodukt der chemischen Reaktion entstehen. Mehr konntest du schon gefragt hier erfahren ...

Feuer besteht normalerweise aus etwas, das brennt (oft massiv – Holz oder Kohle, sagen wir) und den Flammen, die das Brennen begleiten. Die Flammen bestehen aus heißen Reaktionsgasen, die Licht in den Frequenzen aus dem Emissionsspektrum der heißen Moleküle und Radikale emittieren, wodurch je nach chemischer Zusammensetzung Farben entstehen. (Weitere Details und Referenzen finden Sie im Wikipedia-Artikel http://en.wikipedia.org/wiki/Flame )

Das Emissionsspektrum wird von angeregten Elektronen erzeugt, die typischerweise in ihren Grundzustand zurückkehren; Die Häufigkeit wird durch die freigesetzte Energiedifferenz bestimmt und ist für jede chemische Substanz spezifisch. Dies wird in der Flammenemissionsspektroskopie genutzt, um die chemische Zusammensetzung einfacher Substanzen zu bestimmen. Siehe http://en.wikipedia.org/wiki/Flame_emission_spectroscopy

Der Teil des Feuers, den Sie sehen können, ist Licht, das an und für sich nicht genau als Materie beschrieben werden kann, also keinen vollständig definierten materiellen Zustand hat. Es ist vergleichbar mit der Frage, ob eine Radiowelle fest, flüssig oder gasförmig ist – es passt überhaupt nicht zu diesem Modell.

Wenn wir jedoch die Semantik etwas lockern sollen, ist die Materie, die das Licht aussendet, ein heißes Gas. Möglicherweise finden Sie dort auch etwas Plasma, je nachdem, wie heiß das brennende Material ist.