Как легко и необычно разжечь огонь?

Источник: https://www.reddit.com/r/Popular_Science_Ru/

Источник: https://www.reddit.com/r/Popular_Science_Ru/

Оригинал: https://wumo.com/wumo/2022/05/05

"С глубоким символизмом, охватывающим мир людей и мир природы, огонь объединяет противоположности: жизнь и смерть, созидание и разрушение, любовь и горечь, творения природы и шедевры цивилизации, и множество других мифологических значений, которые мы приписываем ему... Теплый свет небольшого костра смягчает холодный мрак леса, намекает на присутствие человека, создаёт ощущение комфорта и безопасности, приглашая зрителя войти в лес, посидеть, молча в тишине, и на время стать его частью", - Элли Дэвис, автор фотопроекта Fires.

Что же такое огонь?

Как все мы знаем - можно бесконечно смотреть на три вещи: как горит пламя, и на две другие вещи. На остальное смотреть можно, конечно, но не желательно.

Однажды к вам подойдет мелкий человечек и задаст простой, на первый взгляд, вопрос: Почему горит огонь?

И тут вы, такие дохрена умные и образованные сядете в лужу и не сможете ответить своему чаду. Или не чаду, а младшему брату, а может к вам вообще незнакомый карлик подошел с таким вопросом, не суть.

"Почему трава зеленая? Почему огонь греет? Почему ты такой старый? Почему нельзя докинуть камень до луны?"

А что мы еще можем ответить? Мы можем рассказать, как горят сроки на работе, как горят пердаки у физиков, читающих эту статью, как горят звезды в ночном небе. А что такое вообще огонь?..

Будем разбираться.

Огонь – это не твердое вещество, не жидкость, не совсем газ и не плазма. Плазма – это телевизоры, которые, кстати, уже не выпускают.

Для нас, огонь ассоциируется с двумя вещами (и да, это не те две другие вещи, на которые можно смотреть бесконечно) – свет и тепло. А свет и тепло – это только видимая часть огня, называемая пламенем.

Однако бывает горение и без пламени. В качестве примера можно сравнить сигарету и костер. На костре в лесу можно пожарить белок, тут мы видим и тепло и свет. Все, как мы любим. А сигарета тлеет, там нет пламени. Но ведь и то и другое горит. Разница в материале.

И так, для появления огня нужно 3 условия: топливо, окислитель и температура. Когда-то все было проще и вполне хватало жертвы богам. Но потом Прометей принес огонь людям, сказал: «Дальше сами, ребята.» И пошел кормить орла своей печенью.

Заметьте, я сказал окислитель, а не кислород. Потому что горение – это процесс окисления.

Окислитель может быть разным, хлор и фтор то же прекрасно справляются с этой задачей. Причем в атмосфере фтора горит вода. В этой связке вода является топливом, и в результате сгорания выделяется кислород. А цвет пламени бледно-фиолетовый.

Итак, у нас есть окислитель, топливо и пара белок на шампурах. Что дальше? Пора бы уже что-нибудь поджечь. А дальше первые два компонента нам надо нагреть.

Если не читали, то хотя бы слышали название романа Рэя Брэдбери «451 градус по Фаренгейту». Он назван так потому, что примерно при этой температуре (233°C) загорается бумага. Это «температура воспламенения», выше которой твердое топливо выделяет горючие пары или газообразные продукты разложения в количестве, достаточном для их устойчивого горения.

Вот почему так тяжело воспламенить какого-нибудь гандона своим взглядом, полным ненависти. Температуры недостаточно для запуска процессов. Максимум мы его слегка обуглим, но при этом глаза лопнут от натуги.

Если совсем на пальцах, то мы нагреваем топливо до той температуры, при которой начинают разрушаться молекулярные связи и начинается активный процесс окисления. И понеслась. Газики там всякие, офигенная температура, что аж все светится, тепловая энергия… Образцовая такая вечеринка в преисподней. По сути пламя - это горячий газ.

А чтобы потушить огонь, нам нужно убрать любой из трех компонентов. Загорелась у вас пепельница - выкачиваете весь воздух в комнате и создаете вакуум. Вот так просто.

Не, ну можно, конечно, и водичкой плеснуть. Но водичкой плескать можно не во все подряд. Например, тушить горящее масло или бензин водой – ну его нахер. Будет мини взрыв.

Кстати, а как вода тушит огонь?

При соприкосновении с горящим предметом, вода превращается в пар. При этом отнимается много теплоты у горящего тела. Испарение – очень энергозатратный процесс, который нехило так остужает. Если тебе жарко – то испарись.

Пар, образованный при тушении, занимает объем, в сотни раз больший, чем объем воды из которого он получился, при этом оттесняется кислород и дальнейшее горение становится невозможным.

И что эффективнее тушит огонь: вытеснение кислорода или понижение температуры топлива – тут еще надо посмотреть.

Есть занятный метод тушения пожаров другим пожаром, когда поджигается лес с противоположной от пожара стороны. Называется это встречным пламенем. На первый взгляд не очень умная затея.

Идея тут в том, чтобы лишить пожар топлива на его пути. Но почему два пожара должны встретиться, а не идти в одном направлении? Во-первых, все пожары друг другу бро, и кидаются в объятия. Во-вторых, когда ветер раздувает и направляет пожар в определенном направлении, впереди огня существует обратное течение воздуха, навстречу пламени.

Нагреваясь над бушующем пламенем, воздух становится легче. Он вытесняется вверх свежим воздухом, который еще не нагрелся. Образовывается тяга воздуха навстречу пламени.

Поэтому необходимо зажигать встречный огонь в тот момент, когда ощущается тяга воздуха навстречу пламени. В противном случае, пожар распространится еще в больших размерах и надо съебывать как можно дальше.

Конечно же, это очень упрощенное объяснение такого сложного процесса. Но, по крайней мере, будет что карлику ответить.

Австрийский физик Христиан Доплер в 1842 году выдвинул и теоретически обосновал предположение о том, что частота световых и звуковых колебаний должна меняться для наблюдателя в зависимости от того, движется ли источник света либо звука от наблюдателя или к нему.

Все слылаши звук двигателя пролетающего мимо вас авто на трассе - это оно и есть. Только вот в 19м веке небыло таких чудо-скоростей, что бы органолептически или инструментально его наблюдать. Да и сам Доплер вывел его только на бумаге, как это частво в физике бывает.

Через три года метеоролог Христофор Бейс-Баллот решил проверить гипотезу Доплера. Но в то время и подходящих инструментов небыло. Это сейчас можно поставить высокоточный генератор звуковых частот с динамиком и микрофон с частотомером. А тогда пришлось задействовать тех, кто сам использует различные инструменты - музыкантов.

Человек он был не бедный, потому нанял паровоз с платформой и маленький музыкальный оркестр.

Посадил на платформу двух трубачей (двух - для того что бы один дудел, а второй воздух глотал, потом наоборот) и заставил их (не забесплатно естественно) держать ноту "соль" постоянно. Остальной оркестр разоружил и сказал им слушать эту самую "соль". Так он гонял паровоз один день с разными скоростями мимо них и после каждого проезда делал опрос. Как известно музыканты имеют почти абсолютный слух, а их количество позволяло усреднить результат.

На следующий день он поменял их местами и повторил эксперимент.

За два дня этот эксперимент полностью подтвердил гипотезу Доплера, да и повторить его было несложно, а повторяемость эксперимента независимыми (и зачастую оппонентами (ну так в науке врагов называют)) экспериментаторами достаточно легка, разве что спецом музыкантов подговорить, но такой подлог быстро вскроется.

Если хорошо подумать, то замена "микрофонов" и "динамиков" местами ещё и принцип относительности доказывает, но до Эйнштейна было ещё далеко.

Пруфь

Некоторые вещи кажутся настолько волшебными, что вы можете даже не осознавать их реальности. Вечный огонь мог бы попасть в этот список; кажется, он существует только в сказке. Но он реален и продолжает гореть прямо сейчас. И самое главное? Вам не нужно отправляться в недра Земли, чтобы найти его.

Фотограф и путешественник Майк Логран поделился с нами фотографиями природного вечного огня, горящего в парке Честнат-Ридж в Орчард-парке, штат Нью-Йорк, недалеко от Буффало. Мерцающее пламя, мерцающее внутри грота за водопадом Вечный огонь, горит в любое время года, даже зимой, когда водопад замерзает.

Вечный огонь горит по-разному. В случае с парком Честнат-Ридж он поддерживается за счёт залежей природного газа, выделяющихся у подножия водопада. Долгие годы учёные считали, что причиной пожара был газовый карман, поднимающийся из чрезвычайно горячей сланцевой породы, образуя природный газ. Но недавно исследователи из Университета Индианы обнаружили, что это не так. Сланец не был достаточно горячим или достаточно старым, чтобы образовать газовый карман, но он всё ещё существует. Есть ещё одна причина существования вечного огня, и учёные пока не уверены, какова она.

Вы можете посетить водопад Вечного огня, совершив короткую прогулку по парку Честнат-Ридж. Если вы решите отправиться туда, обязательно возьмите с собой зажигалку: хотя пламя может гореть круглый год, оно иногда гаснет, и туристу приходится его разжигать.

Источник: mymodernmet.com

На счёт эффективности можно спорить, но "мастерам" виднее 

Для того, чтобы получить поднимающиеся шарики или пузыри, удобно использовать гелий. А что, если гелия нет?

Тогда можно взять, например, метан. Тот самый, что сгорает в газовых плитах и кипятит чайничек. На видео показан пример таких пузырей. Из шланга идет струя метана, в стаканчике мыльный раствор. Метановые пузыри - наше все! Но есть один момент: метан - горючее вещество...

С метаном связано одно интересное природное явление - метановые пузыри в озере Байкал.

В Байкале существует множество подводных грязевых вулканов, которые являются источниками природного газа. Этот газ пузырями поднимается к поверхности и вмерзает в лед. Выглядит это как множество белых полостей.

Можно разбить лед и поджечь метан - будет огонь! Все логично.

Красивая картинка замерзших пузырей прилагается.