Ce este de fapt focul? Răspunsul este mai ciudat decât ai crede

Focul este o tehnologie străveche care a contribuit la modelarea evoluției umane. Strămoșii noștri foloseau focul pentru siguranță, gătit și conservarea alimentelor. Se adunau în jurul unui foc pâlpâitor pentru a împărtăși povești, a transmite cunoștințe culturale și a construi o comunitate.

Astăzi, focul este o unealtă industrială importantă. El rămâne împletit în viața și ritualurile noastre de zi cu zi (gândiți-vă la suflarea lumânărilor pe tortul de ziua de naștere).

Așa cum s-a întâmplat acum milioane de ani, focul poate modela peisajele noastre, având puterea de a devasta și de a întineri ecosisteme întregi.

Focul este atât de familiar, și totuși poate fi greu de definit. Ce este de fapt focul?

Ce este de fapt focul? Răspunsul este mai ciudat decât ai crede

Să începem cu o întrebare la care e puțin mai ușor de răspuns.

Care sunt ingredientele pentru foc?

Pentru a aprinde un foc avem nevoie de trei lucruri: combustibil (ceva care să ardă), oxigen și o scânteie inițială sau o sursă de căldură. Aceasta este cunoscută sub numele de triunghiul focului, dar am putea numi combustibilul și oxigenul și „reactanți”, iar căldura inițială „energie de activare”.

Pentru un incendiu de vegetație, materia organică (cum ar fi lemnul) furnizează combustibilul. Oxigenul este disponibil în aer, iar energia de activare poate proveni dintr-o varietate de surse, cum ar fi fulgerele sau activitățile umane, scrie sciencealert.com.

Citește și: La ce să fii atent când faci mâncarea la ceaun în curte. Trebuie să așezi lemnele sub formă de piramidă

Dacă îndepărtăm unul dintre reactanți, focul nu poate continua să ardă. Pentru a stinge un incendiu de vegetație, căldura poate fi îndepărtată prin stingerea focului cu apă . Apa este transformată în abur, care, de asemenea, sufocă focul prin deplasarea aerului. Combustibilul poate fi consumat de foc în sine sau poate fi îndepărtat preventiv prin arderi de reducere a riscurilor sau arderi culturale.

Principalul „produs” al focului este energia, alături de gazele dioxid de carbon și vaporii de apă. Atunci când există mai mult combustibil decât oxigen pentru ardere, așa cum este cazul unui incendiu de vegetație, pot exista produse suplimentare.

Una dintre ele este funinginea, care este formată din particule minuscule de carbon, pe jumătate arse. Aceste produse interacționează pentru a ne oferi ceea ce simțim și vedem atunci când experimentăm focul.

Citește și: 45.000 de lei amendă dacă dai foc la frunze și crengi în curte toamna. Unde să le duci?

Căldura pe care o simțim de la un foc provine din energia pe măsură ce aceasta radiază spre exterior sub formă de căldură. Produșii de gaz fierbinte se ridică la suprafață deoarece sunt mai puțin denși decât aerul din jur, mai rece. Gazele poartă cu ele particule de funingine care strălucesc în galben-portocaliu din cauza temperaturii lor ridicate .

Într-un incendiu de vegetație sau de tabără, funinginea incandescentă este cea pe care o percepem sub formă de flăcări. Flăcările se extind de fapt mult deasupra zonei în care le putem vedea. Pe măsură ce funinginea se deplasează mai sus, se răcește și emite lumină în culori pe care nu le putem vedea, cum ar fi lumina infraroșie .

Deci, ce este focul?

Evident, nu este un lichid sau un solid. Deși flăcările implică gaze fierbinți, flăcările există doar atunci când arde un foc. Ele nu există într-o stare stabilă de sine stătătoare și nu putem colecta flăcările într-un recipient, așa cum am putea face cu CO₂ sau vapori de apă. Prin urmare, flăcările și focul nu sunt gaze.

Putem exclude și plasma – a patra stare a materiei . Plasma este similară unui gaz extrem de fierbinte, dar cu unele diferențe cheie.

O plasmă conține atât de multă energie termică încât atomii din plasmă devin ionizați, ceea ce înseamnă că nu mai pot reține toți electronii lor. Plasma este ca o supă de particule încărcate, atât electroni, cât și atomi ionizați, care pot conduce electricitatea și pot reacționa la un câmp magnetic.

În părțile cele mai fierbinți ale incendiilor intense, este posibil să existe suficienți atomi ionizați pentru a forma zone de plasmă slabă . Cu toate acestea, plasma nu este stabilă de la sine, iar focul, în ansamblu, nu se comportă ca o plasmă.

De fapt, focul nu este deloc materie. Focul este un proces. Este un tip de reacție chimică numită combustie.