Fire
火(英語:Fire)是物質燃燒的過程中所進行的強烈氧化反應,其量能量會當光和熱的形式釋放,會當產生大量的生成物。慢慢仔氧化反應,譬如講生鉎抑是消化無咧講的定義。
火的可見部份號做焰,會當綴著粒子的振動呈現無仝款的形體,佇溫度有夠懸的時陣會當電漿(第四態,類似氣體)的形式出來。依燃燒的物質佮純度無仝,火焰的色水佮亮度嘛會無仝款。
火著愛有燃物、有夠懸的熱抑是溫度、氧化劑佮化學物四項並存才會著火,根據質量守恆定律,火袂使予著燒物的原子消失,只是透過化學反應轉變予火燒物的分子型態。火失控制的時陣,定定號做火燒厝抑是火燒。
所有已知的人類社會攏已經知用火,火的使用是普世文化通則之一;佇咧現代人演化出來進前,古早的人屬生物,也就是現代人類佇生物學上的祖先,你親像直立人,可能佇一百萬冬前到百五萬冬前抑是閣較早,就已經知影用火。
火是影響全球生態系統的重要因素之一,火的正面影響會當維持各種生態系統佮刺激成長。人類用火來煮食、生熱、產生訊號、照明及捒進等。火的負面影響包括水體污染、塗肉流失、空氣汙染佮對性命財產的危害。毋過造成全球溫度衝懸溫室效應,其原因之一就是來自燃燒化石燃料產生的二氧化碳。
性質
化學
燃燒四面體:氧氣、熱力、燃料佮連鎖反應
當可燃性的物質(燃料)佮足量的氧化劑(如氧氣、有含氧量的物質抑是其他無含氧的氧化劑)透濫,暴露佇一熱源或者是懸於燃料佮氧化劑透濫物閃點的溫度的時,就會著火燒,而且會使維持快速的氧化反應.形成連鎖反應,一般會講彼號燃料、氧化劑、熱佮連鎖反應做燃燒四面體。若是無上述元素,抑是比例毋著,就無法度燃火燒,譬如講會著水體干焦佇液體佮氧氣佇咧一定比例內才會著燒,有一寡燃料佮氧化劑的混合物需要催化劑才會著火,催化劑是咧反應前後質量維持不變的物質,但是有催化劑的時陣,燃料佮氧化劑較會當穩定的燃燒。佇這个火點了後,燃料只要會當藉著熱能的釋放來維持本身的溫度,就會出現連鎖反應,若一直有供應燃料佮氧化劑,火可能會湠開。
若燃燒的氧化劑是來自週圍的空氣,重力抑是其他加速度來產生對流,共燃燒的產物紮走,並且補充氧氣,對繼續燒起來。若無對流,燃料著火了後會隨予周圍的燃燒產物佮空氣內底不可著的氣體包圍,火會因為無夠氧氣去。
只要去除了燃燒四面體中的任何一項,火就會熄去。用一个天然氣做燃料的火焰做例,以下的方式內底的任何一个攏會當拍火。
- 共天然氣關起來,徙掉燃料。
- 共火焰規个起起來,使火焰翕燒,消耗氧氣,產生二氧化碳。
- 沖水,快速的共熱量徙掉,出力的歕火焰,使當咧燒的氣體離開燃料源,嘛是一个方法。
- 將會阻燃劑(如海龍)加到火焰內底,阻燃劑會當減少化學反應,予燃燒速率慢到煞無法度連鎖反應。
若緊燒的速度,火會變強烈。這類的做法包括依反應式的比例平衡燃料佮氧化劑的量,提懸環境溫度,所以會當靠著燒的發熱來繼續燒,抑是加入催化劑使燃料佮氧化劑閣較容易反應。
火焰
火焰是反應的氣體佮固體的混合物,會敨放可見光、紅外線甚至是紫外線,其發射光譜依燃燒物質的化學成份佮中央產物的確。大部份的情形,譬如講燃燒像柴等等有機物質,抑是氣體無完全燒化,白刜刜的炭烏形成熟似的柑仔紅色火焰 。 這類火焰的光譜為著連紲光譜。氣體的完全燒烙會有淺藍色的火焰,原因為火焰內形成的激發態分子的各種電子躍遷產生的單一波長輻射。火焰一般是和氧氣有關係,但氫氣佇氯氣中燃燒嘛會產生火焰,生成氯化氫。其他透濫後燃燒會產生火焰的氣體包括氟氣佮氫氣,以及太空船的燃料聯氨佮四氧化二氮。
火焰的發光是真複雜,炭烏、氣體佮燃料粒仔會產生烏體輻射,毋過炭烏粒仔傷細,無法度近來若理想的烏體,氣體的原子佮分子由激態轉到基態的時陣嘛會敨放光子。大部份的輻射是佇可見光佮紅外線的範圍內底,其色水猶閣佇烏體輻射的溫度無仝款,嘛佮化學物質的發射光譜有關係。火焰主要的色水佮溫度有關係,佇一般森林大火的相片內底,就會當說明遮的差異,譬如講倚近地面處,也就是大部份燒所進行的區域,火焰是白色(一般有機物質火燒上懸溫的色水)抑是黃的。佇黃色的區域以上,火焰變做柑仔色抑是紅色的,伊溫度沓沓仔降低,佇紅色的區域以上,已經無去燃燒去反應.未燃燒的碳粒形成可見的烏煙。
佇一般重力下火焰的形狀佮對流有關係,一般火焰的炭烏會漂到火焰的上頂頭,就親像蠟燭的火焰一孵,並且發出紅色的。若是微重力抑是無重力的環境內底,比如講外太空,無對流現象,火焰會變成圓球形,而且會閣較藍,而且著燒效率閣較懸(猶毋過你若無繼續的徙振動,火焰會因為燃燒了後的產物佇咧微重力下無法度快速釋放,火焰火化去。兩个人的差別有真濟無仝款的解說,上有可能的是其溫度足齊勻的,無產生碳黑,而且造成了完全燒掉。NASA 佇咧太空中進行的實驗說明佇咧小可仔重力下的沖焰會當比一般重力下的沖焰予閣較濟的炭烏完全氧化,因為微重力下的反應機制佮一般重力下的反應機制無仝。這寡發現佇應用科學佮工業上有應用的價值,包括會當提懸燃料效率。
熱
火會產生熱,抑是講因為熱接觸會有能量的轉移。
火佮火焰的典型溫度
- 氫氧焰:約二 , 零 °C(三 , 六百 °F 二 , 兩百七十三追一五 °K)以上
- 本生燈焰:招招咧 , 三百 °C(二 , 三百七十二 °F 一 , 五百七十三分一五 °K)至一 , 六百 °C(二 , 九百十二个 °F 一 , 八百七十三分一五 °K)
- 噴燈焰:一 , 三百 °C(二 , 三百七十二 °F 一 , 五百七十三分一五 °K)
- 蠟燭焰:一 , 零 °C(一 , 八百三十二 °F 一 , 兩百七十三追一五 °K)
- 低溫蠟燭焰:五十尺六十 °C(三百二十三孵一五空空 K 抹三百三十三抹一五空空 K)
- 翕燒的薰:
- 無食薰的時陣的溫度:點彼个燃的兩爿邊仔:四百 °C(七仔五十二 °F 六百七十三分一五 °K), 點彼个燃部份的中間:五仔八十五 °C(一 , 八十五 °F 八仔五十八追一五 °K)
- 食薰的時陣的溫度:點燃部份的中央七百 °C(一 , 兩百九十二 °F 九百七十三追一五 °K)
- 中央這溫度會較懸
無仝外觀火焰的溫度
燒碳的溫度會當由火焰的色水佮外觀識別:
- 紅色
- 勉強可見:五仔二五 °C(九百七十七喔 °F 七仔九十八追一五 °K)
- 烏𪐞紅:七百 °C(一 , 兩百九十二 °F 九百七十三追一五 °K)
- 暗櫻桃紅色:八百 °C(一 , 四仔七 °F 一 , 七十三分一五 °K)
- 櫻桃紅色:九百 °C(一 , 六仔五十二 °F 一 , 一百七十三追一五 °K)
- 就櫻桃紅色:一 , 零 °C(一 , 八百三十二 °F 一 , 兩百七十三追一五 °K)
- 柑仔色
- 深柑仔色:一 , 一百 °C(二 , 十二 °F 一 , 三百七十三分一五 °K)
- 顯柑仔色:一 , 兩百 °C(二 , 一百九十二 °F 一 , 四百七十三追一五 °K)
- 白色
- 一般白色:一 , 三百 °C(二 , 三百七十二 °F 一 , 五百七十三分一五 °K)
- 顯白色:一 , 四百 °C(二 , 五仔五十二 °F 一 , 六百七十三分一五 °K)
- 鑿目:一 , 五百 °C(二 , 七仔三十二 °F 一 , 七百七十三追一五 °K)
焰色反應實驗證明:火焰溫度非常的色水決定,是藉著化學物質的無仝,所引發無仝款的化學反應佮火焰的溫度、色水。
控制火
原始人類知影用火
使用火來提供熱佮干焦人類古早偉大的成就之一。古早人類對自然界產生的火源內底保留火種。後來學會曉使用鑽木取火,通過將尖木棍對木材快速旋轉,擦生熱,著火。有用手鑽者,有以弓鑽者。抑是有通過敲石頭的方式來得著火。會用火予人類會當到氣候較冷的所在定居。火予人用佇咧煮食較𠢕消化的熟食、照明、提供溫暖、趕野獸、熱處理材料等等。考古學研究顯示,生活佇一百七十萬年前的中國元謀人就會當有控制地用火。最近東人類於七十九萬冬前就通家己起火。毋過使用火的技術呼籲四十萬冬前才普遍。
近代人類知影用火
燃燒木材是上早的起火方式。樹木自古提供人類需要的真濟能源(如:篝火、火把), 故稱柴抑是柴燃火。無仝的樹仔柴造就無仝的柴火。《調鼎集 ・ 火》列舉各種柴料理:「 桑柴火:煮物食之,主益人。閣煮鴨肉等等,會當令爛,會當解一切毒,穢柴毋好食。稻仔穗火:煮煮飯食,安人神魂到五臟六腑。麥穗火:煮食,主消喙焦潤喉,利便小便。松柴火:煮飯,壯筋骨,燃茶不宜。欑柴火:煮豬肉食之,不動風,煮雞鴨鵝魚臊等等物爛。茅仔火:炊者飲食,主明目解毒。蘆火、篾仔火:宜煎一切滋補藥仔。炭火:宜煎茶,味讚閣袂濁。糠火:塗礱火煮食,支地灶,可架二鼎,南方人多用之,其費較柴起火閣半。惜春時糠內底走蟲,有傷物命。」。
到了現代,人類利用火力發電,以塗炭、石油佮天然氣做燃料產生電力,火力發電約佔總發電量的七成。猶閣汽油佮柴油等等的化石燃料嘛是汽車、機車其實飛行機的能量來源。
火佮古早傳統文化
火佮燃燒定定用佇咧宗教儀式佮象徵。上無有兩種意義:
- 火佮水攏代表潔淨、消毒,比如講無消毒藥水的狀況之下,用來揀刺的針著愛先過火避免空喙感染;《 聖經 ・ 比賽亞書》中,撒拉圭佇咧異象中用火鉸對壇上取下紅炭來潔淨比賽亞喙脣不潔之罪。
- 燃燒代表共物件寄往靈界,比如講中國民間信仰定定為祖先燒冥錢(抑是講金銀紙,廣東稱之為陰司紙)、 紙車、紙厝等,希望死者佇陰間袂使欠缺;道教的疏文佇儀式近尾會予人燒掉,以上達天庭;佛教的密宗有火供(抑是護摩法), 通過燃燒供品來供養佛菩薩、火神等等。
厚羅亞斯德教認為,火是阿胡拉 ・ 馬自達上早創造出來的後生,象徵神的絕對佮至善,其實廟內底攏有祭台點火,嘛予人號做「拜火教」。
古早人理解大自然,阮試看覓為著自然現象分類、總結時往往認為火是其中一个袂當分割的元素。古希臘人認為世間所有的物質是由空氣、水、塗佮火以無仝的比例透濫組成的。火嘛是中國傳統文化中五行之一。五行相生相剋,其中木生火、火生土、水剋火、火剋金。天干的丙、丁為火。中醫定講起火(這个廣東講熱氣)、 去火等,後來予人發現佮西醫的發炎有關係。
中國民間傳說中發現火的被氏有被列做三皇之一,古稱火為「陽之精」。《後漢書》志第十四:「 火者,陽之精嘛。」。 明朝思想家顧炎武反對用石取火,伊認為用火石取火攏會影響壽命。伊講:「 古早人用火必取之木,復有四時五行之變。《素問》黃帝言:壯火散氣,少火受氣。季春出火,貴其新者少火之義嘛。今仔日一切取之於石,其實是猛烈而不宜人,病痰之外,年壽自減,有之來了。」。
此外,火是一種象徵物定定出現佇文學佮宗教領域中。《聖經 ・ 使徒行傳》中,聖靈被喻為喙舌如火焰顯現並降臨;《 聖經 ・ 創世記》講著,上帝將亞當夏娃趕離伊甸園的時,佇咧伊甸園的東爿安設了基路伯佮四界踅振動發火焰的劍。
火遇可燃物便能一路沿落去,比如講三國故事知名的「火燒連環船」,因為按呢火有「傳承」之意,俗稱「薪火相傳」。 佇近代有奧林匹克聖火傳達的儀式,有傳承火焰、一直生一種意義。
參見
- 火焰
- 火災
- 熱能
- 拍火氣
- 燃燒
- 燃素說
- 裂解
- 火三角
- 名稱以「火」一開頭的所有條目
參考資料
延伸閱讀
- 《調鼎集》
- Lentile , Leigh B . ; Holden , Zachary A . ; Smith , Alistair M . S . ; Falkowski , Michael J . ; Hudak , Andrew T . ; Morgan , Penelope ; Lewis , Sarah A . ; Gessler , Paul E . ; Benson , Nate C . Remote sensing techniques to assess active fire characteristics and post-fire effects . International Journal of Wildland Fire . 二千空六 ,三( 十五 ) : 三百十九–三百四十五 [二千空一十四抹四抹二十] . doi : 十曉一空七一 / WF 五千空九十七 .(原始內容存檔佇兩千空一十四抹八十二).
[編]
- 《欽定古今圖書集成 ・ 曆象彙編 ・ 乾象典 ・ 火部》,出自陳夢雷《古今圖書集做》