Nga se përbëhet kimia e zjarrit? Çfarë është zjarri dhe pse digjet? Flaka: struktura dhe struktura

Si të mallkosh errësirën
Është më mirë të paktën ta ndizni
një qiri të vogël.
Konfuci

Ne fillim

Përpjekjet e para për të kuptuar mekanizmin e djegies shoqërohen me emrat e anglezit Robert Boyle, francezit Antoine Laurent Lavoisier dhe rusit Mikhail Vasilyevich Lomonosov. Doli se gjatë djegies substanca nuk "zhduket" askund, siç besohej dikur me naivitet, por shndërrohet në substanca të tjera, kryesisht të gazta dhe për rrjedhojë të padukshme. Lavoisier ishte i pari që tregoi në 1774 se gjatë djegies, afërsisht një e pesta e saj humbet nga ajri. Gjatë shekullit të 19-të, shkencëtarët studiuan në detaje proceset fizike dhe kimike që shoqërojnë djegien. Nevoja për një punë të tillë u shkaktua kryesisht nga zjarret dhe shpërthimet në miniera.

Por vetëm në çerekun e fundit të shekullit të njëzetë u identifikuan reaksionet kryesore kimike që shoqëronin djegien, dhe deri më sot shumë pika të errëta mbeten në kiminë e flakës. Ato studiohen duke përdorur metodat më moderne në shumë laboratorë. Këto studime kanë disa qëllime. Nga njëra anë, është e nevojshme të optimizohen proceset e djegies në furrat e termocentraleve dhe në cilindrat e motorëve me djegie të brendshme, për të parandaluar djegien shpërthyese (shpërthimin) kur përzierja ajër-benzinë kompresohet në një cilindër makine. Nga ana tjetër, është e nevojshme të zvogëlohet sasia e substancave të dëmshme të formuara gjatë procesit të djegies dhe në të njëjtën kohë, të kërkohen mjete më efektive për shuarjen e zjarrit.

Ka dy lloje të flakës. Karburanti dhe oksiduesi (më shpesh oksigjeni) mund të detyrohen ose të furnizohen spontanisht në zonën e djegies veçmas dhe të përzihen në flakë. Ose ato mund të përzihen paraprakisht - përzierje të tilla mund të digjen ose edhe të shpërthejnë në mungesë të ajrit, si baruti, përzierjet piroteknike për fishekzjarre, karburanti i raketave. Djegia mund të ndodhë si me pjesëmarrjen e oksigjenit që hyn në zonën e djegies me ajër, ashtu edhe me ndihmën e oksigjenit që përmbahet në substancën oksiduese. Një nga këto substanca është kripa Berthollet (klorati i kaliumit KClO 3); kjo substancë e lëshon lehtësisht oksigjenin. Një agjent i fortë oksidues është acidi nitrik HNO 3: në formën e tij të pastër ai ndez shumë substanca organike. Nitratet, kripërat e acidit nitrik (për shembull, në formën e plehut - nitrat kaliumi ose amoniumi), janë shumë të ndezshme nëse përzihen me substanca të ndezshme. Një tjetër oksidues i fuqishëm, tetrooksidi i azotit N 2 O 4 është një përbërës i karburanteve të raketave. Oksigjeni gjithashtu mund të zëvendësohet nga agjentë të fortë oksidues si klori, në të cilin digjen shumë substanca, ose fluori. Fluori i pastër është një nga agjentët oksidues më të fuqishëm që digjet në rrjedhën e tij.

Reaksionet zinxhir

Themelet e teorisë së djegies dhe përhapjes së flakës u hodhën në fund të viteve 20 të shekullit të kaluar. Si rezultat i këtyre studimeve, u zbuluan reaksione zinxhir të degëzuar. Për këtë zbulim, kimisti fizik rus Nikolai Nikolaevich Semenov dhe studiuesi anglez Cyril Hinshelwood u nderuan me Çmimin Nobel në Kimi në 1956. Reaksionet më të thjeshta të zinxhirit të padegëzuar u zbuluan në vitin 1913 nga kimisti gjerman Max Bodenstein duke përdorur shembullin e reaksionit të hidrogjenit me klorin. Reaksioni i përgjithshëm shprehet me ekuacionin e thjeshtë H 2 + Cl 2 = 2HCl. Në fakt, ai përfshin fragmente shumë aktive të molekulave - të ashtuquajturat radikale të lira. Nën ndikimin e dritës në rajonet ultravjollcë dhe blu të spektrit ose në temperatura të larta, molekulat e klorit shpërbëhen në atome, të cilat fillojnë një zinxhir të gjatë (ndonjëherë deri në një milion lidhje) transformimesh; Secili prej këtyre transformimeve quhet një reagim elementar:

Cl + H 2 → HCl + H,
H + Cl 2 → HCl + Cl, etj.

Në çdo fazë (lidhje reaksioni), një qendër aktive (atom hidrogjeni ose klori) zhduket dhe në të njëjtën kohë shfaqet një qendër e re aktive, duke vazhduar zinxhirin. Zinxhirët prishen kur takohen dy specie aktive, për shembull Cl + Cl → Cl 2. Çdo zinxhir përhapet shumë shpejt, kështu që nëse grimcat aktive "fillestare" gjenerohen me shpejtësi të lartë, reagimi do të vazhdojë aq shpejt sa mund të çojë në një shpërthim.

N. N. Semenov dhe Hinshelwood zbuluan se reaksionet e djegies së avujve të fosforit dhe hidrogjenit zhvillohen ndryshe: shkëndija më e vogël ose flaka e hapur mund të shkaktojë një shpërthim edhe në temperaturën e dhomës. Këto reaksione janë reaksione të zinxhirit të degëzuar: grimcat aktive "shumohen" gjatë reaksionit, domethënë kur një grimcë aktive zhduket, shfaqen dy ose tre. Për shembull, në një përzierje hidrogjeni dhe oksigjeni, i cili mund të ruhet në heshtje për qindra vjet nëse nuk ka ndikime të jashtme, shfaqja e atomeve aktive të hidrogjenit për një arsye ose një tjetër shkakton procesin e mëposhtëm:

H + O 2 → OH + O,
O + H 2 → OH + H.

Kështu, në një periudhë të parëndësishme kohore, një grimcë aktive (atom H) shndërrohet në tre (një atom hidrogjeni dhe dy radikale hidroksil OH), të cilat tashmë lëshojnë tre zinxhirë në vend të një. Si rezultat, numri i zinxhirëve rritet si një ortek, i cili çon menjëherë në një shpërthim të përzierjes së hidrogjenit dhe oksigjenit, pasi në këtë reagim lëshohet shumë energji termike. Atomet e oksigjenit janë të pranishëm në flakë dhe në djegien e substancave të tjera. Ato mund të zbulohen duke drejtuar një rrymë ajri të kompresuar në pjesën e sipërme të flakës së djegësit. Në të njëjtën kohë, një erë karakteristike e ozonit do të zbulohet në ajër - këto janë atome të oksigjenit që "ngjiten" në molekulat e oksigjenit për të formuar molekula të ozonit: O + O 2 = O 3, të cilat u nxorrën nga flaka nga ajri i ftohtë .

Mundësia e një shpërthimi të një përzierjeje oksigjeni (ose ajri) me shumë gazra të ndezshëm - hidrogjen, monoksid karboni, metan, acetilen - varet nga kushtet, kryesisht nga temperatura, përbërja dhe presioni i përzierjes. Pra, nëse, si rezultat i rrjedhjes së gazit shtëpiak në kuzhinë (përbëhet kryesisht nga metan), përmbajtja e tij në ajër kalon 5%, atëherë përzierja do të shpërthejë nga flaka e një shkrepseje ose çakmaku, madje edhe nga një shkëndijë e vogël që rrëshqet nëpër çelës kur ndizni dritën. Nuk do të ketë shpërthim nëse zinxhirët thyhen më shpejt se sa mund të degëzohen. Kjo është arsyeja pse llamba për minatorët, të cilën kimisti anglez Humphry Davy e zhvilloi në 1816, pa ditur asgjë për kiminë e flakës, ishte e sigurt. Në këtë llambë, flaka e hapur ishte e rrethuar nga atmosfera e jashtme (e cila mund të ishte shpërthyese) me një rrjetë të trashë metalike. Në sipërfaqen e metalit, grimcat aktive zhduken në mënyrë efektive, duke u shndërruar në molekula të qëndrueshme dhe për këtë arsye nuk mund të depërtojnë në mjedisin e jashtëm.

Mekanizmi i plotë i reaksioneve të zinxhirit të degëzuar është shumë kompleks dhe mund të përfshijë më shumë se njëqind reaksione elementare. Shumë reaksione oksidimi dhe djegieje të përbërjeve inorganike dhe organike janë reaksione me zinxhir të degëzuar. I njëjti do të jetë reagimi i ndarjes së bërthamave të elementeve të rënda, për shembull plutonium ose uranium, nën ndikimin e neutroneve, të cilat veprojnë si analoge të grimcave aktive në reaksionet kimike. Duke depërtuar në bërthamën e një elementi të rëndë, neutronet shkaktojnë ndarjen e tij, e cila shoqërohet me çlirimin e energjisë shumë të lartë; Në të njëjtën kohë, nga bërthama lëshohen neutrone të reja, të cilat shkaktojnë ndarjen e bërthamave fqinje. Proceset e zinxhirit të degëzuar kimik dhe bërthamor përshkruhen nga modele të ngjashme matematikore.

Çfarë ju nevojitet për të filluar?

Që djegia të fillojë, duhet të plotësohen një sërë kushtesh. Para së gjithash, temperatura e substancës së ndezshme duhet të kalojë një vlerë të caktuar kufi, e cila quhet temperatura e ndezjes. Romani i famshëm Fahrenheit 451 i Ray Bradbury është quajtur kështu sepse në afërsisht këtë temperaturë (233°C) letra merr flakë. Kjo është "temperatura e ndezjes" mbi të cilën lëndët djegëse të ngurta lëshojnë avuj të ndezshëm ose produkte të dekompozimit të gaztë në sasi të mjaftueshme për djegien e tyre të qëndrueshme. Druri i thatë i pishës ka afërsisht të njëjtën temperaturë ndezjeje.

Temperatura e flakës varet nga natyra e substancës së djegshme dhe nga kushtet e djegies. Kështu, temperatura në një flakë metani në ajër arrin 1900 ° C, dhe kur digjet në oksigjen - 2700 ° C. Një flakë edhe më e nxehtë prodhohet kur hidrogjeni (2800°C) dhe acetilen (3000°C) digjen në oksigjen të pastër. Nuk është çudi që flaka e një pishtari acetileni pret lehtësisht pothuajse çdo metal. Temperatura më e lartë, rreth 5000°C (është e regjistruar në Librin e Rekordeve Guinness), përftohet kur digjet në oksigjen nga një lëng me valë të ulët - nënnitridi i karbonit C 4 N 2 (kjo substancë ka strukturën e dicianoacetilenit NC–C =C–CN). Dhe sipas disa informacioneve, kur digjet në një atmosferë ozoni, temperatura mund të arrijë deri në 5700°C. Nëse ky lëng vihet në zjarr në ajër, ai do të digjet me një flakë të kuqe, të tymosur me një kufi jeshil-vjollcë. Nga ana tjetër njihen edhe flakët e ftohta. Për shembull, avujt e fosforit digjen në presione të ulëta. Një flakë relativisht e ftohtë fitohet edhe gjatë oksidimit të disulfidit të karbonit dhe hidrokarbureve të lehta në kushte të caktuara; për shembull, propani prodhon një flakë të ftohtë në presion të reduktuar dhe temperatura midis 260-320°C.

Vetëm në çerekun e fundit të shekullit të njëzetë filloi të qartësohej mekanizmi i proceseve që ndodhin në flakët e shumë substancave të djegshme. Ky mekanizëm është shumë kompleks. Molekulat origjinale janë zakonisht shumë të mëdha për të reaguar drejtpërdrejt me oksigjenin në produktet e reaksionit. Për shembull, djegia e oktanit, një nga përbërësit e benzinës, shprehet me ekuacionin 2C 8 H 18 + 25 O 2 = 16 CO 2 + 18 H 2 O. Megjithatë, të 8 atomet e karbonit dhe 18 atomet e hidrogjenit në një Molekula e oktanit nuk mund të kombinohet njëkohësisht me 50 atome oksigjeni: që kjo të ndodhë, shumë lidhje kimike duhet të thyhen dhe shumë të reja duhet të formohen. Reaksioni i djegies ndodh në shumë faza - kështu që në çdo fazë vetëm një numër i vogël i lidhjeve kimike thyhen dhe formohen, dhe procesi përbëhet nga shumë reaksione elementare që ndodhin në vazhdimësi, tërësia e të cilave i shfaqet vëzhguesit si një flakë. Është e vështirë të studiohen reaksionet elementare kryesisht sepse përqendrimet e grimcave të ndërmjetme reaktive në flakë janë jashtëzakonisht të vogla.

Brenda flakës

Hetimi optik i zonave të ndryshme të flakës duke përdorur lazer bëri të mundur përcaktimin e përbërjes cilësore dhe sasiore të grimcave aktive të pranishme atje - fragmente të molekulave të një substance të djegshme. Doli se edhe në reagimin në dukje të thjeshtë të djegies së hidrogjenit në oksigjen 2H 2 + O 2 = 2H 2 O, ndodhin më shumë se 20 reaksione elementare me pjesëmarrjen e molekulave O 2, H 2, O 3, H 2 O 2 , H 2 O, grimcat aktive N, O, OH, POR 2. Ja, për shembull, çfarë shkruante kimisti anglez Kenneth Bailey për këtë reaksion në vitin 1937: “Ekuacioni për reaksionin e hidrogjenit me oksigjenin është ekuacioni i parë me të cilin njihen shumica e fillestarëve në kimi. Ky reagim u duket shumë i thjeshtë. Por edhe kimistët profesionistë janë disi të mahnitur kur shohin një libër me qindra faqe të titulluar "Reaksioni i oksigjenit me hidrogjenin", botuar nga Hinshelwood dhe Williamson në 1934. Kësaj mund të shtojmë se në vitin 1948 u botua një monografi shumë më e madhe nga A. B. Nalbandyan dhe V. V. Voevodsky me titull "Mekanizmi i oksidimit dhe djegies së hidrogjenit".

Metodat moderne të kërkimit kanë bërë të mundur studimin e fazave individuale të proceseve të tilla dhe matjen e shpejtësisë me të cilën grimcat e ndryshme aktive reagojnë me njëra-tjetrën dhe me molekula të qëndrueshme në temperatura të ndryshme. Duke ditur mekanizmin e fazave individuale të procesit, është e mundur të "montoni" i gjithë procesi, domethënë të simuloni një flakë. Kompleksiteti i një modelimi të tillë qëndron jo vetëm në studimin e të gjithë kompleksit të reaksioneve kimike elementare, por edhe në nevojën për të marrë parasysh proceset e difuzionit të grimcave, transferimit të nxehtësisë dhe rrjedhave të konvekcionit në flakë (është këto e fundit që krijojnë magjepsjen lojë e gjuhëve të një zjarri të ndezur).

Nga vjen gjithçka

Lënda djegëse kryesore e industrisë moderne janë hidrokarburet, duke filluar nga më të thjeshtat, metani, deri te hidrokarburet e rënda, të cilat gjenden në vajin e karburantit. Flaka edhe e hidrokarburit më të thjeshtë, metanit, mund të përfshijë deri në njëqind reaksione elementare. Megjithatë, jo të gjitha prej tyre janë studiuar në detaje të mjaftueshme. Kur hidrokarburet e rënda, si ato që gjenden në parafinë, digjen, molekulat e tyre nuk mund të arrijnë në zonën e djegies pa mbetur të paprekura. Edhe me afrimin e flakës, për shkak të temperaturës së lartë, ato ndahen në copa. Në këtë rast, grupet që përmbajnë dy atome karboni zakonisht ndahen nga molekulat, për shembull C 8 H 18 → C 2 H 5 + C 6 H 13. Llojet aktive me një numër tek atomesh karboni mund të abstraktojnë atomet e hidrogjenit, duke formuar komponime me lidhje të dyfishta C=C dhe të trefishta C≡C. U zbulua se në një flakë komponime të tilla mund të hyjnë në reaksione që nuk ishin të njohura më parë për kimistët, pasi ato nuk ndodhin jashtë flakës, për shembull C 2 H 2 + O → CH 2 + CO, CH 2 + O 2 → CO 2 + H + N.

Humbja graduale e hidrogjenit nga molekulat fillestare çon në një rritje të përqindjes së karbonit në to, derisa të formohen grimcat C 2 H 2, C 2 H, C 2. Zona e flakës blu-blu është për shkak të shkëlqimit të grimcave të ngacmuara C 2 dhe CH në këtë zonë. Nëse qasja e oksigjenit në zonën e djegies është e kufizuar, atëherë këto grimca nuk oksidohen, por grumbullohen në agregate - ato polimerizohen sipas skemës C 2 H + C 2 H 2 → C 4 H 2 + H, C 2 H + C 4 H 2 → C 6 H 2 + N, etj.

Rezultati është grimcat e blozës që përbëhen pothuajse ekskluzivisht nga atome karboni. Ato kanë formë si sfera të vogla, deri në 0,1 mikrometra në diametër, që përmbajnë afërsisht një milion atome karboni. Grimca të tilla në temperatura të larta prodhojnë një flakë të verdhë që shkëlqen mirë. Në krye të flakës së qiririt, këto grimca digjen, kështu që qiri nuk pi duhan. Nëse ndodh ngjitja e mëtejshme e këtyre grimcave të aerosolit, formohen grimca më të mëdha bloze. Si rezultat, flaka (për shembull, goma që digjet) prodhon tym të zi. Një tym i tillë shfaqet nëse rritet përqindja e karbonit në raport me hidrogjenin në karburantin origjinal. Një shembull është terpentina - një përzierje e hidrokarbureve me përbërjen C 10 H 16 (C n H 2n–4), benzen C 6 H 6 (C n H 2n–6) dhe lëngje të tjera të ndezshme me mungesë hidrogjeni - të gjitha prej tyre pinë duhan kur digjen. Një flakë e tymosur dhe me shkëlqim prodhohet nga acetilen C 2 H 2 (C n H 2n-2) që digjet në ajër; Një herë e një kohë, një flakë e tillë përdorej në fenerët e acetilenit të montuar në biçikleta dhe makina dhe në llambat e minatorëve. Dhe anasjelltas: hidrokarburet me përmbajtje të lartë hidrogjeni - metan CH 4, etan C 2 H 6, propan C 3 H 8, butan C 4 H 10 (formula e përgjithshme C n H 2n + 2) - digjen me hyrje të mjaftueshme ajri me një flakë pothuajse pa ngjyrë. Një përzierje e propanit dhe butanit në formën e një lëngu nën presion të ulët gjendet në çakmakë, si dhe në cilindra të përdorur nga banorët e verës dhe turistët; të njëjtat cilindra janë instaluar në makinat me gaz. Kohët e fundit, u zbulua se bloza shpesh përmban molekula sferike të përbëra nga 60 atome karboni; ato u quajtën fullerene dhe zbulimi i kësaj forme të re të karbonit u shënua me dhënien e çmimit Nobel në Kimi në 1996.

Gjatë procesit të djegies, formohet një flakë, struktura e së cilës përcaktohet nga substancat reaguese. Struktura e saj ndahet në zona në varësi të treguesve të temperaturës.

Përkufizimi

Flaka i referohet gazrave në formë të nxehtë, në të cilën përbërësit ose substancat e plazmës janë të pranishme në formë të ngurtë të shpërndarë. Në to kryhen transformime të llojeve fizike dhe kimike, të shoqëruara me shkëlqim, çlirim të energjisë termike dhe ngrohje.

Prania e grimcave jonike dhe radikale në një mjedis të gaztë karakterizon përçueshmërinë e tij elektrike dhe sjelljen e veçantë në një fushë elektromagnetike.

Çfarë janë flakët

Ky është zakonisht emri që u jepet proceseve që lidhen me djegien. Krahasuar me ajrin, dendësia e gazit është më e ulët, por temperaturat e larta shkaktojnë rritjen e gazit. Kështu formohen flakët, të cilat mund të jenë të gjata ose të shkurtra. Shpesh ka një tranzicion të qetë nga një formë në tjetrën.

Flaka: struktura dhe struktura

Për të përcaktuar pamjen e fenomenit të përshkruar, mjafton ta ndizni atë flaka jo e ndritshme që shfaqet nuk mund të quhet homogjene. Vizualisht, mund të dallohen tre fusha kryesore. Nga rruga, studimi i strukturës së flakës tregon se substanca të ndryshme digjen me formimin e llojeve të ndryshme të pishtarit.

Kur digjet një përzierje gazi dhe ajri, fillimisht formohet një pishtar i shkurtër, ngjyra e të cilit ka nuanca blu dhe vjollcë. Bërthama është e dukshme në të - jeshile-blu, që të kujton një kon. Le ta konsiderojmë këtë flakë. Struktura e saj është e ndarë në tre zona:

Identifikohet një zonë përgatitore në të cilën përzierja e gazit dhe ajrit nxehet ndërsa del nga hapja e djegësit.
Kjo pasohet nga zona në të cilën ndodh djegia. Ajo zë pjesën e sipërme të konit.
Kur nuk ka rrjedhje të mjaftueshme të ajrit, gazi nuk digjet plotësisht. Oksidi dyvalent i karbonit dhe mbetjet e hidrogjenit lirohen. Djegia e tyre bëhet në rajonin e tretë, ku ka akses të oksigjenit.

Tani do të shqyrtojmë veçmas procese të ndryshme të djegies.

qiri i ndezur

Djegia e një qiri është e ngjashme me djegien e një shkrepseje ose çakmaku. Dhe struktura e flakës së qiririt i ngjan një rryme gazi të nxehtë, e cila tërhiqet lart për shkak të forcave të lëvizjes. Procesi fillon me ngrohjen e fitilit, e ndjekur nga avullimi i dyllit.

Zona më e ulët, e vendosur brenda dhe ngjitur me fillin, quhet rajoni i parë. Ka një shkëlqim të lehtë për shkak të një sasie të madhe karburanti, por një vëllim të vogël të përzierjes së oksigjenit. Këtu ndodh procesi i djegies jo të plotë të substancave, duke lëshuar të cilat më pas oksidohet.

Zona e parë është e rrethuar nga një guaskë e dytë e ndritshme, e cila karakterizon strukturën e flakës së qiririt. Një vëllim më i madh i oksigjenit hyn në të, gjë që shkakton vazhdimin e reaksionit të oksidimit me pjesëmarrjen e molekulave të karburantit. Temperaturat këtu do të jenë më të larta se në zonën e errët, por jo të mjaftueshme për dekompozim përfundimtar. Është në dy zonat e para që kur pikat e karburantit të padjegur dhe grimcat e qymyrit nxehen fort, shfaqet një efekt ndriçues.

Zona e dytë është e rrethuar nga një guaskë me dukshmëri të ulët me vlera të larta të temperaturës. Shumë molekula oksigjeni hyjnë në të, gjë që kontribuon në djegien e plotë të grimcave të karburantit. Pas oksidimit të substancave, efekti ndriçues nuk vërehet në zonën e tretë.

Ilustrim skematik

Për qartësi, ne paraqesim në vëmendjen tuaj një imazh të një qiri të ndezur. Qarku i flakës përfshin:

Zona e parë ose e errët.
Zona e dytë ndriçuese.
Predha e tretë transparente.

Fijet e qiririt nuk digjen, por ndodh vetëm karbonizimi i skajit të përkulur.

Llambë alkoolike që digjet

Për eksperimentet kimike, shpesh përdoren rezervuarë të vegjël alkooli. Ato quhen llamba alkooli. Fitil i djegies ngjyhet me karburant të lëngshëm të derdhur përmes vrimës. Kjo lehtësohet nga presioni kapilar. Kur arrihet maja e lirë e fitilit, alkooli fillon të avullojë. Në gjendje avulli, ndizet dhe digjet në një temperaturë jo më shumë se 900 °C.

Flaka e një llambë alkooli ka një formë normale, është pothuajse e pangjyrë, me një nuancë të lehtë blu. Zonat e saj nuk janë aq qartë të dukshme sa ato të një qiri.

I quajtur pas shkencëtarit Barthel, fillimi i zjarrit ndodhet mbi rrjetën e djegies. Ky thellim i flakës çon në një ulje të konit të brendshëm të errët dhe pjesa e mesme, e cila konsiderohet më e nxehta, del nga vrima.

Karakteristikë e ngjyrës

Rrezatime të ndryshme shkaktohen nga tranzicionet elektronike. Ato quhen edhe termike. Kështu, si rezultat i djegies së një përbërësi hidrokarbur në ajër, një flakë blu shkaktohet nga lëshimi i një përbërjeje H-C. Dhe kur grimcat C-C emetohen, pishtari bëhet portokalli-kuq.

Është e vështirë të merret në konsideratë struktura e një flake, kimia e së cilës përfshin përbërjet e ujit, dioksidit të karbonit dhe monoksidit të karbonit, dhe lidhjen OH. Gjuhët e tij janë praktikisht të pangjyrë, pasi grimcat e mësipërme, kur digjen, lëshojnë rrezatim në spektrin ultravjollcë dhe infra të kuqe.

Ngjyra e flakës është e ndërlidhur me treguesit e temperaturës, me praninë e grimcave jonike në të, të cilat i përkasin një spektri të caktuar emetimi ose optik. Kështu, djegia e disa elementeve çon në një ndryshim në ngjyrën e zjarrit në djegës. Dallimet në ngjyrën e pishtarit shoqërohen me rregullimin e elementeve në grupe të ndryshme të sistemit periodik.

Zjarri ekzaminohet me spektroskop për praninë e rrezatimit në spektrin e dukshëm. Në të njëjtën kohë, u zbulua se substancat e thjeshta nga nëngrupi i përgjithshëm gjithashtu shkaktojnë një ngjyrim të ngjashëm të flakës. Për qartësi, djegia e natriumit përdoret si provë për këtë metal. Kur futen në flakë, gjuhët kthehen në të verdhë të ndezur. Bazuar në karakteristikat e ngjyrës, linja e natriumit identifikohet në spektrin e emetimit.

Karakterizohet nga vetia e ngacmimit të shpejtë të rrezatimit të dritës nga grimcat atomike. Kur komponimet jo të paqëndrueshme të elementeve të tillë futen në zjarrin e një djegësi Bunsen, ai bëhet me ngjyrë.

Ekzaminimi spektroskopik tregon vija karakteristike në zonën e dukshme për syrin e njeriut. Shpejtësia e ngacmimit të rrezatimit të dritës dhe struktura e thjeshtë spektrale janë të lidhura ngushtë me karakteristikat e larta elektropozitive të këtyre metaleve.

Karakteristike

Klasifikimi i flakës bazohet në karakteristikat e mëposhtme:

gjendja agregate e komponimeve të djegies. Ato vijnë në forma të gazta, ajrore, të ngurta dhe të lëngshme;
lloji i rrezatimit, i cili mund të jetë i pangjyrë, i ndritshëm dhe me ngjyrë;
shpejtësia e shpërndarjes. Ka përhapje të shpejtë dhe të ngadaltë;
lartësia e flakës. Struktura mund të jetë e shkurtër ose e gjatë;
natyra e lëvizjes së përzierjeve reaguese. Ka lëvizje pulsuese, laminare, turbulente;
perceptimi vizual. Substancat digjen me lëshimin e një flake të tymosur, me ngjyrë ose transparente;
treguesi i temperaturës. Flaka mund të jetë me temperaturë të ulët, të ftohtë ose të lartë.
gjendja e karburantit - faza e reagentit oksidues.

Djegia ndodh si rezultat i difuzionit ose parapërzierjes së përbërësve aktivë.

Rajoni oksidativ dhe reduktues

Procesi i oksidimit ndodh në një zonë mezi të dukshme. Është më i nxehti dhe ndodhet në krye. Në të, grimcat e karburantit i nënshtrohen djegies së plotë. Dhe prania e tepërt e oksigjenit dhe mungesa e djegshme çon në një proces intensiv oksidimi. Kjo veçori duhet të përdoret kur ngrohni objektet mbi djegës. Kjo është arsyeja pse substanca është zhytur në pjesën e sipërme të flakës. Kjo djegie vazhdon shumë më shpejt.

Reaksionet e reduktimit ndodhin në pjesën qendrore dhe të poshtme të flakës. Ai përmban një furnizim të madh të substancave të ndezshme dhe një sasi të vogël molekulash O 2 që kryejnë djegien. Kur futet në këto zona, elementi O eliminohet.

Si shembull i një flake reduktuese, përdoret procesi i ndarjes së sulfatit të hekurit. Kur FeSO 4 hyn në pjesën qendrore të pishtarit të djegies, fillimisht nxehet dhe më pas dekompozohet në oksid ferrik, anhidrid dhe dioksid squfuri. Në këtë reaksion vërehet reduktimi i S me ngarkesë +6 në +4.

Flaka e saldimit

Ky lloj zjarri formohet si rezultat i djegies së një përzierjeje gazi ose avulli të lëngshëm me oksigjen nga ajri i pastër.

Një shembull është formimi i një flake oksiacetileni. Ai dallon:

zona kryesore;
zona e mesme e rikuperimit;
zona ekstreme e flakërimit.

Kështu digjen shumë përzierje gaz-oksigjen. Ndryshimet në raportin e acetilenit me oksiduesin rezultojnë në lloje të ndryshme të flakës. Mund të jetë me strukturë normale, karburizuese (acetilenike) dhe oksiduese.

Teorikisht, procesi i djegies jo të plotë të acetilenit në oksigjen të pastër mund të karakterizohet nga ekuacioni i mëposhtëm: HCCH + O 2 → H 2 + CO + CO (për reaksionin kërkohet një mol O 2).

Hidrogjeni molekular dhe monoksidi i karbonit që rezulton reagojnë me oksigjenin e ajrit. Produktet përfundimtare janë uji dhe oksidi i karbonit katërvalent. Ekuacioni duket kështu: CO + CO + H 2 + 1½O 2 → CO 2 + CO 2 + H 2 O. Ky reaksion kërkon 1,5 mol oksigjen. Kur përmbledhim O 2, rezulton se shpenzohen 2.5 mol për 1 mol HCCH. Dhe meqenëse në praktikë është e vështirë të gjesh oksigjen idealisht të pastër (shpesh është pak i kontaminuar me papastërti), raporti i O 2 me HCCH do të jetë 1.10 deri në 1.20.

Kur raporti i oksigjenit ndaj acetilenit është më i vogël se 1,10, shfaqet një flakë karburizuese. Struktura e saj ka një bërthamë të zgjeruar, skicat e saj bëhen të paqarta. Bloza lirohet nga një zjarr i tillë për shkak të mungesës së molekulave të oksigjenit.

Nëse raporti i gazit është më i madh se 1.20, atëherë fitohet një flakë oksiduese me një tepricë të oksigjenit. Molekulat e tepërta të tij shkatërrojnë atomet e hekurit dhe përbërësit e tjerë të djegësit të çelikut. Në një flakë të tillë, pjesa bërthamore bëhet e shkurtër dhe ka pika.

Treguesit e temperaturës

Çdo zonë zjarri e një qiri apo djegësi ka vlerat e veta, të përcaktuara nga furnizimi i molekulave të oksigjenit. Temperatura e flakës së hapur në pjesët e ndryshme të saj varion nga 300 °C deri në 1600 °C.

Një shembull është një flakë difuzioni dhe laminare, e cila formohet nga tre predha. Koni i tij përbëhet nga një zonë e errët me temperaturë deri në 360 °C dhe mungesë të substancave oksiduese. Mbi të është një zonë shkëlqimi. Temperatura e saj varion nga 550 në 850 °C, gjë që nxit dekompozimin termik të përzierjes së djegshme dhe djegien e saj.

Zona e jashtme është mezi e dukshme. Në të, temperatura e flakës arrin 1560 ° C, e cila është për shkak të karakteristikave natyrore të molekulave të karburantit dhe shpejtësisë së hyrjes së substancës oksiduese. Këtu djegia është më energjike.

Substancat ndizen në kushte të ndryshme të temperaturës. Kështu, metali i magnezit digjet vetëm në 2210 °C. Për shumë lëndë të ngurta temperatura e flakës është rreth 350°C. Ndeshjet dhe vajguri mund të ndizen në 800 °C, ndërsa druri mund të ndizet nga 850 °C deri në 950 °C.

Cigarja digjet me një flakë, temperatura e së cilës varion nga 690 në 790 ° C, dhe në një përzierje propan-butan - nga 790 ° C në 1960 ° C. Benzina ndizet në 1350 °C. Flaka e djegies së alkoolit ka një temperaturë jo më shumë se 900 °C.

Teksti i veprës është postuar pa imazhe dhe formula.
Versioni i plotë i veprës gjendet në skedën "Work Files" në format PDF

Zjarri qiri, zjarri zjarri,

Zjarri i një zjarri të fuqishëm.

Dritat - ata janë të gjithë mjeshtër

Një dhuratë e dërguar njerëzve.

Prezantimi

Ai mund të lindë, të bëhet më i fortë dhe të rritet. Mund të dobësohet dhe të vdesë. Mund të jetë nderues dhe i dashur ose mizor dhe lakmitar. Ai kërcen, gllabëron, konsumon. Ju mund ta luftoni atë dhe ai do të tërhiqet i mundur. Mund t'ju shpëtojë ose të kthehet në një tragjedi të tmerrshme.

"Zjarr!" - kjo është edhe një britmë shprese për të humburit dhe një urdhër i ashpër që u sjell vdekjen armiqve.

Flokë të zjarrtë, sy të djegur, vështrim cëcëritës. Një ndezje zemërimi, një shpërthim qeshjeje. Luaj me zjarrin, merr flakën me mendimet, shkëlqe me entuziazëm, digje me pasion. "Një shkëndijë e vogël do të lindë një flakë të madhe", "Zjarri dhe uji do të shkatërrojnë gjithçka", "Në zjarr, hekuri po shkrihet", "Zjarri është miku dhe armiku i njeriut".

Mjaft shembuj. Ata thjesht duhet të na kujtojnë se çfarë roli luan kjo dhuratë e natyrës në jetën tonë. Gjuha jonë e ka pajisur atë me tiparet e një krijese të gjallë dhe, anasjelltas, pamja dhe emocionet e një personi shpesh shoqërohen me vetitë e një flake.

Zjarri ka qenë prej kohësh një pjesë integrale e jetës së njerëzve. A është e mundur të imagjinohet ekzistenca jonë pa zjarr? Sigurisht që jo. Njeriu modern ndeshet çdo ditë me proceset e djegies.

Qëllimi i punës: të studiojë procesin e djegies nga këndvështrime të ndryshme.

Studimi i literaturës dhe burimeve të internetit në lidhje me temën e djegies;

Njihuni me historinë e zotërimit të zjarrit;

Gjeni informacion dhe udhëzime të sakta për kryerjen e eksperimenteve që lidhen me proceset e djegies.

Pak histori

Djegje- Ky është reaksioni i parë kimik me të cilin njeriu u njoh.

Sipas legjendës, zjarri u soll njerëzve të ngrirë dhe të pakënaqur nga titani Prometeu, pavarësisht nga ndalimi i Zeusit. Por, ka shumë të ngjarë, individët primitivë humanoidë hasën në zjarr gjatë zjarreve të shkaktuara nga goditjet e rrufesë dhe shpërthimet vullkanike. Ata nuk dinin ta nxirrnin vetë, por mund ta mbanin dhe ta mbanin. Dëshmia e parë e përdorimit të zjarrit nga njeriu vjen nga vende të tilla arkeologjike të njeriut të lashtë si Chesowanya në Afrikën Lindore, Swartkrans në Afrikën e Jugut, Zhoukoudian dhe Xihoudu në Kinë dhe Trinil në ishullin Java. Gropa zjarri, hiri dhe qymyr druri që datojnë 1.5-2 milion vjet më parë, u gjetën mjete të djegura të njerëzve primitivë dhe eshtra gjitarësh.

Kur njerëzit filluan të bënin zjarr vetë nuk dihej me siguri deri në vitin 2008, kur një grup arkeologësh izraelitë emëruan një datë relativisht të saktë të 790 mijë viteve më parë. Shkencëtarët e bënë këtë përfundim bazuar në rezultatet e gërmimeve në vendin e famshëm të Paleolitit të Hershëm të Gesher Bnot Yaakov. Sipas një raporti në revistën Quaternary Science Reviews, ata gjetën gjurmë të teknikave primitive të ndezjes së zjarrit të përdorura përgjatë gati dymbëdhjetë brezave që banonin në këtë zonë. Përfundime u bënë edhe në bazë të studimeve më të hollësishme të gurëve dhe veglave prej guri të gjetura këtu më herët.

Mënyra e parë që njerëzit të prodhonin në mënyrë të pavarur zjarr ishte fërkimi. Kjo metodë përdoret herë pas here në kohën tonë, për shembull, në kushtet e kampingut.

Gradualisht, ndërsa njerëzimi grumbulloi përvojë praktike dhe njohuri të reja për botën përreth nesh, një metodë tjetër e bërjes së zjarrit, e bazuar në goditjen e një shkëndije, erdhi për ta zëvendësuar atë. Ai qëndron në faktin se kur një gur godet ashpër disa minerale, nga sipërfaqja e tyre fluturojnë grimca të vogla, të cilat ndizen menjëherë dhe, duke rënë mbi materialin e ndezshëm, i vënë zjarrin. Këto përfshijnë, për shembull, piritin (disulfid hekuri (II) - FeS 2). Njihen minerale të tjera me të njëjtën veti. Me kalimin e kohës, kjo metodë u përmirësua: zjarri filloi të prodhohej duke goditur shkëndija nga silikoni mineral më i zakonshëm dhe më i arritshëm me një shufër hekuri. Lëndët e ndezshme ishin llamba ose të djegura. Për të marrë zjarr në këtë mënyrë në Evropë deri në mesin e shekullit të 19-të. Pajisja e përdorur quhej "strall" në Rusi.

Një metodë tjetër interesante u përdor nga kohët e lashta deri në mesin e shekullit të njëzetë nga fiset e ishujve Sumatra, Java, Kalimantan dhe Sulawesi: bërja e zjarrit duke shtypur ashpër ajrin në pajisje speciale.

Aktualisht, njerëzit përballen vazhdimisht me proceset e djegies. Kjo mund të jetë djegia e gazit në një sobë me gaz, mikro-shpërthimet e karburantit në motorët e makinave me naftë, sistemet e ngrohjes në shtëpi private ose funksionimi i një termocentrali, etj. Në çështjet ushtarake, zjarri do të thotë të shtënat nga një armë zjarri.

Zjarri përmes syve të një shkencëtari

Çfarë është zjarri? Nga pikëpamja kimike, kjo është një zonë ku ndodh një reaksion oksidimi ekzotermik, ndonjëherë i shoqëruar me pirolizë (dekompozim termik i përbërjeve organike dhe shumë inorganike). Nga pikëpamja e fizikës, është emetimi i dritës nga substanca të nxehta nga zona e një reagimi të tillë.

Pse shohim zjarr? Grimcat e materialit të djegshëm dhe produkteve të djegies shkëlqejnë sepse kanë një temperaturë të lartë (rrezatimi i zakonshëm i trupit të zi). Temperatura e lartë lejon që atomet të lëvizin për ca kohë në gjendje më të larta të energjisë, dhe më pas, pasi kthehen në gjendjen e tyre origjinale, lëshojnë dritë të një frekuence të caktuar, e cila korrespondon me strukturën e predhave elektronike të një elementi të caktuar.

Cili është ndryshimi midis "zjarrit" dhe "djegies"? zjarrështë një formë e shpejtë djegieje që çliron dritë dhe nxehtësi. Djegje- një proces kompleks fiziko-kimik i shndërrimit të substancave fillestare në produkte të djegies gjatë reaksioneve ekzotermike. Për procesin e djegies ju nevojiten:

Substanca e djegshme (karburant);

Agjent oksidues (më shpesh oksigjen);

Burimi i ndezjes (jo gjithmonë)

Oksiduesi dhe substanca e djegshme së bashku përbëjnë sistemin e djegshëm. Mund të jetë homogjen dhe heterogjen:

Homogjene janë sisteme në të cilat një substancë e ndezshme dhe një oksidues përzihen në mënyrë të barabartë me njëri-tjetrin (përzierje gazesh të ndezshme, avuj). Djegia e sistemeve të tilla quhet djegie kinetike. Në kushte të caktuara, një djegie e tillë mund të ketë karakterin e një shpërthimi.

Heterogjene- sistemet në të cilat substanca e ndezshme dhe ajri nuk janë të përziera me njëra-tjetrën dhe kanë ndërfaqe (materiale të ngurta të djegshme dhe lëngje jo të atomizuara). Gjatë djegies së sistemeve johomogjene të djegshme, oksigjeni i ajrit depërton përmes produkteve të djegies në substancën e djegshme dhe reagon me të. Ky lloj djegieje quhet djegie me difuzion. Oksigjeni, klori, fluori, bromi dhe substanca të tjera mund të veprojnë si agjent oksidues.

Zjarri është faza kryesore (me djegie të lirë) e djegies, ky është një fenomen fiziko-kimik, që do të thotë se është e paarsyeshme ta konsiderojmë atë vetëm nga pikëpamja e kimisë. Nga pikëpamja e fizikës zjarrit- një grup gazrash të nxehtë të çliruar si rezultat i:

ngrohje arbitrare ose e pavullnetshme e karburantit (substanca e djegshme) në një temperaturë të caktuar në prani të një oksiduesi;

reaksion kimik (për shembull, shpërthim);

rrjedha e rrymës elektrike në një medium (hark elektrik, saldim elektrik)

Fazat e djegies

Procesi i djegies ndahet në disa faza (faza):

1. Faza fillestare (faza e rritjes),

2. Faza e djegies së lirë (faza e zhvilluar plotësisht),

3. Faza e shkrirjes (faza e kalbjes).

Në fazën e parë - fillestare, rrjedha e furnizimit me oksigjen rritet, pastaj fillon të ulet. Një sasi e caktuar nxehtësie gjenerohet dhe kjo sasi rritet gjatë procesit të djegies. Flaka mund të arrijë temperatura mbi 5370°C, por temperatura e dhomës në këtë fazë mund të jetë e ulët.

Gjatë fazës së dytë, me djegie të lirë, ajri i pasur me oksigjen tërhiqet në flakë ndërsa konvekcioni mbart nxehtësinë në shtresën e sipërme të hapësirës së kufizuar. Gazrat e nxehtë udhëtojnë nga lart poshtë, duke detyruar ajrin më të ftohtë të kërkojë nivele më të ulëta dhe në fund të fundit ndez të gjithë materialin e djegshëm në nivelet e sipërme të dhomës. Në këtë fazë, temperatura në shtresat e sipërme mund të kalojë 7000°C. Zjarri vazhdon të konsumojë oksigjen të lirë derisa të arrijë një pikë ku nuk ka oksigjen të mjaftueshëm për të reaguar me karburantin. Flaka reduktohet në fazën e djegies dhe ka nevojë vetëm për oksigjen që të ndizet shpejt.

Në fazën e tretë, flaka mund të ndalet nëse zona e djegies është hermetike. Në këtë rast, djegia reduktohet në prush që digjet. Tymi dhe gazrat e dendur lëshohen dhe shfaqet presion i tepërt. Qymyri vazhdon të digjet, dhoma do të mbushet plotësisht me tym të dendur dhe gazra të djegies në një temperaturë prej 5370°C. Nxehtësia e fortë do të avullojë përbërësit më të lehtë të karburantit. , të tilla si hidrogjeni dhe metani, nga materiali i djegshëm në dhomë. Këto gazra karburanti do të kombinohen me derivatet e zjarrit dhe do të rrisin më tej rrezikun e rindezjes dhe do të krijojnë mundësinë e tërheqjes së pasme.

Llojet e djegies

Blic- kjo është djegia e shpejtë e një përzierjeje të djegshme, e cila nuk shoqërohet me formimin e gazrave të ngjeshur.

zjarr- shfaqja e djegies nën ndikimin e një burimi ndezës.

Një shembull i mrekullueshëm i zjarrit është "mashtrimi" i priftërinjve të lashtë indianë: në Indinë e lashtë, kur kryenin ritet e shenjta, në muzgun e tempujve, dritat e kuqe misterioze u ndezën papritmas dhe u shpërndanë me shkëndija, duke ngjallur frikë supersticioze te adhuruesit. Sigurisht, Buda i fuqishëm nuk kishte asnjë lidhje me të, por shërbëtorët e tij besnikë, priftërinjtë, i frikësuan dhe i mashtruan besimtarët me ndihmën e xixëllonjave. Kripërat e stronciumit, të cilat i dhanë flakës ngjyrë të kuqe, u përzien me qymyr, squfur dhe klorat kaliumi (kripa Berthollet). Në momentin e duhur përzierjes iu vu zjarri.

2KClO 3 + S +2C = 2KCl + SO 2 + 2CO 2

Djegje spontaneështë një fenomen i një rritje të mprehtë të shkallës së reaksioneve ekzotermike, që çon në djegien e substancave (materiale, përzierje) në mungesë të një burimi ndezës.

Djegia spontane termike substancat lindin si rezultat i vetë-ngrohjes nën ndikimin e një burimi ngrohjeje të fshehur ose të jashtme. Vetëndezja është e mundur vetëm nëse sasia e nxehtësisë së çliruar gjatë procesit të autooksidimit tejkalon transferimin e nxehtësisë në mjedis.

Një shembull i djegies spontane termike është djegia spontane e vajrave thelbësorë të avullueshëm në mot të nxehtë. Legjenda e njohur për shkurret e djegura, ose shkurret e Moisiut, ka një shpjegim krejtësisht shkencor: shkencëtarët besojnë se ishte një shkurre diptam që sekreton vajra esencialë që ndizen kur ekspozohen ndaj dritës së diellit. Në mot të qetë rreth shkurret, rritet përqendrimi i vajrave esencialë të paqëndrueshëm të lëshuar nga bima, të cilat ndizen kur arrihet një temperaturë e caktuar. Ekuacioni për reaksionin kimik të vetëndezjes së eterit:

C 4 H 10 O + 6 O 2 = 4 CO 2 + 5 H 2 O

Djegia spontane termike gjithashtu shpjegon shfaqjen e dritave të varrezave. Kur mbetjet organike dekompozohen, lirohet gaz fosfinë helmuese pa ngjyrë (PH3), e cila ka vetinë të ndizet spontanisht në ajër, d.m.th. në prani të oksigjenit. Nëse ky gaz del nga toka, me mbetje organike që dekompozohen në të, ndodh vetëndezja, formohen ndezje të vogla, me të cilat kishtarët trembnin njerëzit paragjykues. Ky fenomen mund të vërehet vetëm në stinën e ngrohtë, pasi temperatura e autondezjes së fosfinës = 38°C. Ekuacioni për reaksionin kimik të vetëndezjes së fosfinës:

2PH 3 + 4O 2 = P 2 O 5 + 3H 2 O

Djegia spontane mund të ndodhë edhe nën ndikimin e aktivitetit jetësor të mikroorganizmave në masën e një lënde (materiale, përzierje).

Materialet e djegshme kanë tendencë për djegie spontane mikrobiologjike, veçanërisht ato të lagura, të cilat shërbejnë si një terren mbarështues për mikroorganizmat, aktiviteti jetësor i të cilëve shoqërohet me çlirimin e nxehtësisë (torfe, tallash). Në këtë rast, temperatura e vetë-ngrohjes nuk i kalon temperaturat normale të ambientit dhe mund të jetë negative.

Prandaj, shumica e zjarreve dhe shpërthimeve ndodhin gjatë ruajtjes së produkteve bujqësore (silazh, sanë të lagur) në ashensorë. Metoda më e përdorur për të shmangur vetë-nxehjen dhe vetëndezjen e sanës (dhe materialeve të ngjashme) është të sigurohet që materialet të mos lagen kur ruhen.

Ekziston një ndryshim midis proceseve të djegies dhe djegies spontane: në mënyrë që të ndodhë djegia, është e nevojshme të futet në sistemin e djegshëm një impuls termik që ka një temperaturë që tejkalon temperaturën e ndezjes spontane të substancës.

Temperatura e vetë-ngrohjes- temperatura minimale e mjedisit, mbi të cilën, në kushte të favorshme, është i mundur zhvillimi i një procesi vetë-nxehje ekzotermik të lidhur me dekompozimin termik dhe oksidimin e një vëllimi (mase) të caktuar të një lënde të djegshme.

Temperatura e ndezjes automatike- kjo është temperatura më e ulët e një lënde në të cilën ndodh një rritje e mprehtë e shkallës së reaksioneve ekzotermike, duke përfunduar në shfaqjen e djegies flakëruese.

Shpërthimi është një transformim kimik jashtëzakonisht i shpejtë i një substance, i shoqëruar nga çlirimi i shpejtë i energjisë termike dhe formimi i gazrave të ngjeshur të aftë për të prodhuar punë mekanike.

Është gjithashtu e vështirë të imagjinohet bota moderne pa këtë lloj djegieje, pasi shpërthimi mekanik i karburantit qëndron në themel të funksionimit të shumicës së motorëve të automobilave. Shpërthimet në shkallë të vogël përdoren gjithashtu në pajisjet piroteknike. Piroteknika (greqishtja e lashtë πῦρ - zjarr, nxehtësi; τεχνικός - art, aftësi) është një degë e teknologjisë e lidhur me teknologjitë e përgatitjes së kompozimeve të ndezshme dhe djegies së tyre për të marrë një efekt të caktuar. I ndarë nga:

ushtarake (armë zjarri, bomba tymi)

e specializuar (efektet speciale të filmit, pajisjet e sinjalizimit civil)

argëtim (produkte piroteknike - fishekzjarre, xixëllonja, fishekzjarre, fishekzjarre.

Produktet e djegies

Gjatë procesit të djegies, formohen produkte të djegies. Ato mund të jenë të lëngshme, të ngurta dhe të gazta. Përbërja e tyre varet nga përbërja e lëndës djegëse dhe nga kushtet e djegies së saj. Substancat e djegshme organike dhe inorganike përbëhen kryesisht nga karboni, oksigjeni, hidrogjeni, squfuri, fosfori dhe azoti. Nga këto, karboni, hidrogjeni, squfuri dhe fosfori janë të afta të oksidohen në temperaturat e djegies dhe të formojnë produkte të djegies: CO, CO 2, SO 2, P 2 O 5. Azoti nuk oksidohet në temperaturën e djegies dhe lirohet në gjendje të lirë, dhe oksigjeni shpenzohet për oksidimin e elementeve të djegshme të substancës. Të gjitha këto produkte të djegies (me përjashtim të monoksidit të karbonit CO) nuk mund të digjen në të ardhmen.

Me djegie jo të plotë të substancave organike në kushte të temperaturave të ulëta dhe mungesës së ajrit, formohen produkte më të larmishme - monoksidi i karbonit (II), alkoolet, aldehidet, acidet dhe komponimet e tjera kimike komplekse. Këto produkte prodhojnë tym të ashpër dhe helmues. Përveç kësaj, vetë produktet e djegies jo të plotë janë të afta të digjen dhe të formojnë përzierje shpërthyese me ajrin. Shpërthime të tilla ndodhin gjatë shuarjes së zjarreve në bodrume, tharëse dhe në hapësira të mbyllura me një sasi të madhe të materialit të ndezshëm.

Ngjyra e flakës

Aftësia e papastërtive për të ngjyrosur flakët me ngjyra të ndryshme përdoret jo vetëm në piroteknikë, por edhe në kiminë analitike: analiza pirokimike është një metodë për zbulimin e elementeve të caktuara kimike (për shembull, në minerale) me ngjyra të ndryshme të flakës.

Elementi	Ngjyra e flakës
	E gjelbër smeraldi
Kobalt (Co)
Mangani (Mn)	Vjollca-ametisti
Hekuri (Fe)	Verdhe-kafe
Nikel (Ni)	E kuqe-kafe
Natriumi (Na)	portokalli
Kalciumi (Ca)	E kuqe e ndezur

Djegësi i gazit digjet me një flakë blu për shkak të pranisë së monoksidit të karbonit (CO). Flaka e verdhë-portokalli e një shkrepse është për shkak të pranisë së kripërave të natriumit në dru. Ngjyra e verdhë-portokalli e majës së flakës në kushte normale shpjegohet me shkëlqimin e grimcave të blozës që barten lart nga një rrjedhë ajri i nxehtë.

konkluzioni

Si rezultat i punës në temë, u kryen detyrat e caktuara: u studiuan burimet letrare dhe burimet e internetit mbi historinë e zotërimit të proceseve të zjarrit dhe djegies; U zgjodhën eksperimentet laboratorike që lidhen me proceset e djegies dhe udhëzimet për zbatimin e tyre.

Qëllimi i punës është arritur. Një fenomen i tillë në dukje i njohur për njeriun modern si djegia është një proces kompleks fizik dhe kimik. Ky është reaksioni i parë kimik me të cilin njeriu u njoh! Ky proces luan një rol shumë të rëndësishëm në jetën tonë, megjithëse ndonjëherë paraqet një rrezik të madh.

Faktet interesante dhe eksperimentet laboratorike të paraqitura në vepër mund të përdoren për qëllime demonstruese në institucionet arsimore për të njohur studentët me një temë kaq të mahnitshme si zjarri.

Pjesa praktike

Eksperienca nr. 1. "Fitil kimik".

Kjo metodë e ndriçimit nga distanca të siguresave të bombave u përdor në fund të shekullit të 19-të. Bazohet në aftësinë e glicerinës për t'u ndezur nga një reagim me një agjent të fortë oksidues (permanganat kaliumi).

Qëllimi i eksperimentit: të sigurohemi që zjarri mund të "lindë" jo vetëm nga një shkëndijë, por edhe thjesht nga përzierja e disa substancave, të cilat individualisht janë plotësisht të padëmshme.

Reagentët dhe pajisjet: letër, permanganat kristalor i kaliumit, glicerinë anhydrous, pipetë.

Ecuria e punës dhe vëzhgimeve: derdhni një sasi të vogël permanganat kaliumi në një fletë letre të thërrmuar, hidhni 3-5 pika glicerinë; Mbi përzierjen do të shfaqet tym dhe pas njëfarë kohe (5-15 sekonda) përzierja dhe fleta e thërrmuar do të ndizen.

Eksperienca nr. 2. "Mini fishekzjarre".

Reagentët dhe pajisjet: qymyr pluhur, permanganat kristalor i kaliumit, tallash hekuri, fletë letre, enë, darë për kanaçe, lëndë djegëse e thatë.

Ecuria e punës dhe vëzhgimeve: hidhni tre grumbuj të vegjël identikë pluhurash të grimcuar imët në një fletë letre: permanganat kaliumi, tallash hekuri dhe qymyr. Pas kësaj, palosni një fletë letre në gjysmë në mënyrë që pluhurat të bien në një grumbull. Fakti është se kur fërkoni permanganatin e kaliumit me fije hekuri, përzierja mund të ndizet. Derdhni përzierjen që rezulton në kavanoz. E sjellim në flakën e karburantit të thatë dhe presim disa sekonda. Kur përzierja të nxehet, ajo do të fillojë të shkëlqejë si një xixëllonja.

Eksperienca nr. 3. "Magnez i pashuar".

Magnezi është një nga substancat e pakta që nuk mund të shuhet me ujë.

Reagentët dhe pajisjet: magnez, ujë, gotë, lugë me dorezë të gjatë, llambë alkooli.

Ecuria e punës dhe vëzhgimeve: ndizni një sasi të vogël magnezi në një lugë nga flaka e një llambë alkooli. Vendosim magnezin e djegur në një gotë me ujë dhe vëzhgojmë që nuk fiket, por vazhdon të digjet duke mbetur në sipërfaqen e ujit.

Eksperimenti nr. 4 "Gjarpri i faraonit nga glukonati i kalciumit".

Gjarpërinjtë e faraonit janë një numër reaksionesh që shoqërohen me formimin e një produkti poroz nga një vëllim i vogël i substancave reaguese. Këto reagime shoqërohen nga evolucioni i shpejtë i gazit.

Qëllimi i eksperimentit: vëzhgimi i dekompozimit termik të glukonatit të kalciumit.

Reagentët dhe pajisjet: tableta glukonat kalciumi, karburant i thatë, piskatore.

Ecuria e punës dhe vëzhgimeve: në një tabletë të ndezur me karburant të thatë, duke përdorur piskatore, vendosni 1-2 tableta glukonat kalciumi. Glukonati i kalciumit do të rritet ndjeshëm në vëllim, do të marrë një formë "si krimbi" dhe do të "zvarritet" nga flaka. "Gjarpri" që rezulton është shumë i brishtë dhe do të copëtohet në prekjen e parë.

Eksperienca nr. 5. "Soda Viper"

Qëllimi i eksperimentit: vëzhgimi i dekompozimit termik të një përzierjeje të sodës dhe sheqerit pluhur.

Reagentët dhe pajisjet: rërë, sode, sheqer pluhur, alkool.

Ecuria e punës dhe vëzhgimit: derdhni pak rërë (4-5 lugë gjelle), bëni një depresion të vogël në majë të "piramidës" që rezulton. Hidhni një përzierje të sasive të barabarta të sodës së bukës dhe sheqerit pluhur në këtë zgavër. I hedhim të gjitha alkool dhe i vëmë zjarrin. Së pari, ne vëzhgojmë formimin e flluskave të vogla të errëta, pastaj shfaqjen e vetë "nepërkës sode". Ashtu si në eksperimentin e mëparshëm, gjarpri i faraonit gradualisht rritet në madhësi.

Eksperienca nr. 6. "Shpërthimi i një përzierje gazesh".

Qëllimi i eksperimentit: vëzhgimi i shpërthimit të një përzierjeje ajri dhe gazi të ndezshëm.

Reagentët dhe pajisjet: zink, acid klorhidrik, një pajisje për prodhimin e gazrave, një gotë ujë, detergjent për larjen e enëve, një copëz të ndezur.

Ecuria e punës dhe vëzhgimeve: hidhni pak detergjent në një gotë me ujë, përzieni që të formohet një shkumë e lehtë. Ne përziejmë zinkun dhe acidin klorhidrik në një pajisje për prodhimin e gazrave dhe e drejtojmë tubin e daljes së gazit në një gotë me ujë dhe detergjent. Kur zinku reagon me acid klorhidrik, lirohet hidrogjen, i cili formon shkumë në gotë. Kur ka mjaft

shkumë, hiqni tubin e daljes së gazit, sillni një copëz të djegur në shkumë dhe vëzhgoni një shpërthim të vogël.

Eksperienca nr. 7. "Flakë me ngjyra"

Reagentët dhe pajisjet: klorur bakri, sulfat bakri (II), kripë ushqimi, fluor kalciumi, klorur amoniumi, ujë, llambë alkooli, lak me tela nikrom.

Ecuria e punës dhe vëzhgimeve: përzieni klorurin e amonit në një raport 1:1 me secilin prej reagentëve, holloni me ujë dhe përzieni llumin që rezulton. Më pas lidhim një sasi të vogël të secilës substancë me një lak teli nikrom dhe e shtojmë në flakën e djegësit, duke vëzhguar reagimin e ngjyrosjes së flakës. Rezultati ishte: flaka origjinale ishte transparente, me një nuancë kaltërosh; klorur natriumi (kripa e tryezës) e ngjyros flakën të verdhë; sulfat bakri (II) - sulfat bakri - jeshile; kloruri i bakrit e ktheu atë në blu të lehtë dhe fluori i kalciumit i dha flakës një nuancë të kuqe mezi të dukshme.

Bibliografi

1. .Kendivan, O.D.-S. Një mrekulli përmes syve të një kimisti / O.D.-S. Kendivan //Kimi. Revistë edukative metodologjike për mësuesit e kimisë dhe shkencave natyrore Nr.5-6 ed. I Shtatori - Moskë, 2014. - F.45-52

2. Krasitsky, V.A. Zjarri i krijuar nga njeriu: historia dhe moderniteti / V.A. Krasitsky // Kimi. Revistë edukative-metodologjike për mësues të kimisë dhe shkencave natyrore Nr. 1 ed. I pari i shtatorit - Moskë, 2014. - F.4-8

3. E panjohur. Kimi analitike. Semimikroanaliza [Burimi elektronik] / E panjohur // Kimi analitike - Mënyra e hyrjes: http://analit-himiya.ucoz.com/index/0-13

4. E panjohur. Djegia [Burimi elektronik]/ E panjohur // Enciklopedia e lirë Wikipedia - Mënyra e hyrjes: https://ru.wikipedia.org/wiki/Combustion

5. Poltev, M.K. Kapitulli X. Siguria nga zjarri. §1. Proceset e djegies / M.K. Poltev // Siguria në punë në inxhinierinë mekanike, ed. "Shkolla e Lartë" - Moskë, 1980.

6. Ryumin, V.V. Djegia pa ajër / V.V. Ryumin // Kimi argëtuese, botimi i 7-të. Roje e re. - Moskë, 1936. - F.58-59

7. Ryumin, V.V. Vetëndezja / V.V. Ryumin // Kimi argëtuese, botimi i 7-të. Roje e re. - Moskë, 1936. - F.59

8. Stepin, B. D.; Alikberova, L.Yu. Eksperimente spektakolare / B.D. Stepin, L.Yu. Alikberova // Detyra argëtuese dhe eksperimente spektakolare në kimi, ed. Bustard - Moskë, 2006. - S.

– një reaksion zinxhir i qëndrueshëm që përfshin djegien, i cili është një reaksion ekzotermik në të cilin një oksidues, zakonisht oksigjeni, oksidon një lëndë djegëse, zakonisht karbon, duke prodhuar produkte të djegies si dioksidi i karbonit, uji, nxehtësia dhe drita. Një shembull tipik është djegia e metanit:

CH 4 + 2 O 2 → CO 2 + 2 H 2 O

Nxehtësia e gjeneruar nga djegia mund të përdoret për të fuqizuar vetë djegien, dhe kur kjo është e mjaftueshme dhe nuk kërkohet energji shtesë për të ruajtur djegien, ndodh një zjarr. Për të ndalur zjarrin, mund të hiqni karburantin (fikni djegësin në sobë), oksiduesin (mbuloni zjarrin me një material të veçantë), nxehtësinë (spërkatni ujë në zjarr) ose vetë reagimin.

Djegia është, në disa mënyra, e kundërta e fotosintezës, një reaksion endotermik në të cilin drita, uji dhe dioksidi i karbonit hyjnë për të prodhuar karbon.

Është joshëse të supozohet se djegia e drurit përdor karbonin që gjendet në celulozë. Megjithatë, duket se po ndodh diçka më komplekse. Nëse druri është i ekspozuar ndaj nxehtësisë, ai i nënshtrohet pirolizës (në krahasim me djegien, e cila nuk kërkon oksigjen), duke e shndërruar atë në substanca më të ndezshme, siç janë gazrat, dhe janë këto substanca që ndizen në zjarre.

Nëse druri digjet mjaftueshëm, flaka do të zhduket, por djegia do të vazhdojë, dhe druri në veçanti do të vazhdojë të shkëlqejë. Djegia është djegie jo e plotë, e cila, ndryshe nga djegia e plotë, rezulton në formimin e monoksidit të karbonit.

Objektet e përditshme lëshojnë vazhdimisht nxehtësi, shumica e saj në rrezen infra të kuqe. Gjatësia e valës së saj është më e madhe se drita e dukshme, kështu që nuk mund të shihet pa kamera speciale. Zjarri është mjaft i ndritshëm për të prodhuar dritë të dukshme, megjithëse prodhon gjithashtu rrezatim infra të kuqe.

Një mekanizëm tjetër për shfaqjen e ngjyrës në zjarr është spektri i emetimit të objektit që digjet. Ndryshe nga rrezatimi i trupit të zi, spektri i rrezatimit ka frekuenca diskrete. Kjo ndodh për shkak të faktit se elektronet gjenerojnë fotone në frekuenca të caktuara, duke lëvizur nga një gjendje me energji të lartë në një gjendje me energji të ulët. Këto frekuenca mund të përdoren për të përcaktuar elementët e pranishëm në një mostër. Një ide e ngjashme (duke përdorur spektrin e absorbimit) përdoret për të përcaktuar përbërjen e yjeve. Spektri i emetimeve është gjithashtu përgjegjës për ngjyrën e fishekzjarreve dhe dritave me ngjyra.

Forma e flakës në Tokë varet nga graviteti. Kur zjarri ngroh ajrin përreth, ndodh konvekcioni: ajri i nxehtë, që përmban, ndër të tjera, hirin e nxehtë, ngrihet dhe ajri i ftohtë (që përmban oksigjen) fundoset, duke mbështetur zjarrin dhe duke i dhënë flakës formën e saj. Në gravitetin e ulët, si për shembull në një stacion hapësinor, kjo nuk ndodh. Zjarri ushqehet nga difuzioni i oksigjenit, kështu që ai digjet më ngadalë dhe në formën e një sfere (pasi djegia ndodh vetëm aty ku zjarri bie në kontakt me ajrin që përmban oksigjen. Brenda sferës nuk ka mbetur oksigjen).

Rrezatimi i trupit të zi

Rrezatimi i trupit të zi përshkruhet nga formula e Planck, e cila lidhet me mekanikën kuantike. Historikisht, ishte një nga aplikimet e para të mekanikës kuantike. Mund të nxirret nga mekanika statistikore kuantike si më poshtë.

Ne llogarisim shpërndarjen e frekuencës në një gaz foton në temperaturën T. Fakti që ajo përkon me shpërndarjen e frekuencës së fotoneve të emetuara nga një trup absolutisht i zi me të njëjtën temperaturë rrjedh nga ligji i rrezatimit të Kirchhoff. Ideja është që trupi i zi mund të sillet në ekuilibër të temperaturës me gazin foton (pasi ata kanë të njëjtën temperaturë). Gazi fotonik përthithet nga trupi i zi, i cili gjithashtu lëshon fotone, kështu që për ekuilibër është e nevojshme që për çdo frekuencë në të cilën trupi i zi lëshon rrezatim, duhet ta thithë atë me të njëjtën shpejtësi, e cila përcaktohet nga shpërndarja e frekuencës në gazi.

Në mekanikën statistikore, probabiliteti që një sistem të jetë në mikrogjendje s, nëse është në ekuilibër termik në temperaturën T, është proporcional.

Ku E s është energjia e gjendjes s, dhe β = 1 / k B T, ose beta termodinamike (T është temperatura, k B është konstanta e Boltzmann-it). Kjo është shpërndarja Boltzmann. Një shpjegim për këtë është dhënë në postimin në blog të Terence Tao. Kjo do të thotë se probabiliteti është i barabartë

P s = (1/Z(β)) * e - β E s

Ku Z(β) është konstanta normalizuese

Z(β) = ∑ s e - β E s

Për të përshkruar gjendjen e një gazi fotoni, duhet të dini diçka rreth sjelljes kuantike të fotoneve. Në kuantizimin standard të fushës elektromagnetike, fusha mund të shihet si një grup lëkundjesh harmonike kuantike, ku secila lëkundet në frekuenca të ndryshme këndore ω. Energjitë e gjendjeve vetjake të një oshilatori harmonik shënohen me një numër të plotë jo negativ n ∈ ℤ ≥ 0, i cili mund të interpretohet si numri i fotoneve me frekuencë ω. Energjitë e gjendjes vetjake (deri në një konstante):

Nga ana tjetër, konstanta kuantike normalizuese parashikon që në frekuenca të ulëta (në lidhje me temperaturën) përgjigja klasike është afërsisht e saktë, por në frekuenca të larta energjia mesatare bie në mënyrë eksponenciale, me rënien më të madhe në temperatura më të ulëta. Kjo ndodh sepse në frekuenca të larta dhe temperatura të ulëta, një oshilator harmonik kuantik kalon pjesën më të madhe të kohës në gjendjen bazë dhe nuk kalon në nivelin tjetër aq lehtë, gjë që ka më pak gjasa të ndodhë në mënyrë eksponenciale. Fizikanët thonë se shumica e kësaj shkalle lirie (liria e një oshilatori për të lëkundur në një frekuencë të caktuar) është "e ngrirë".

Dendësia e gjendjeve dhe formula e Plankut

Tani, duke ditur se çfarë ndodh në një frekuencë të caktuar ω, është e nevojshme të përmbledhen të gjitha frekuencat e mundshme. Kjo pjesë e llogaritjeve është klasike dhe nuk ka nevojë të bëhen korrigjime kuantike.

Ne përdorim thjeshtimin standard që gazi i fotonit është i mbyllur në një vëllim me një anë me gjatësi L me kushte kufitare periodike (d.m.th., në realitet do të jetë një torus i sheshtë T = ℝ 3 / L ℤ 3). Frekuencat e mundshme klasifikohen sipas zgjidhjeve të ekuacionit të valëve elektromagnetike për valët në këmbë në një vëllim me kushte kufitare të specifikuara, të cilat, nga ana tjetër, korrespondojnë, deri në një faktor, me eigenvlerat e Laplacian Δ. Më saktësisht, nëse Δ υ = λ υ, ku υ(x) është një funksion i qetë T → ℝ, atëherë zgjidhja përkatëse e ekuacionit të valës elektromagnetike për një valë në këmbë do të jetë

υ(t, x) = e c √λ t υ(x)

Dhe për këtë arsye, duke pasur parasysh se λ është zakonisht negativ, dhe për këtë arsye √λ është zakonisht imagjinare, frekuenca përkatëse do të jetë e barabartë me

ω = c √(-λ)

Kjo frekuencë ndodh dim V λ herë, ku V λ është eigenvalue λ e laplacian.

Ne thjeshtojmë kushtet duke përdorur një vëllim me kushte kufitare periodike, sepse në këtë rast është shumë e lehtë të shkruash të gjitha eigenfunksionet e laplasit. Nëse përdorim numra kompleks për thjeshtësi, ata përkufizohen si

υ k (x) = e i k x

Ku k = (k 1, k 2, k 3) ∈ 2 π / L * ℤ 3, vektor valor. Eigenvlera përkatëse e laplasit do të jetë

λ k = - | k | 2 = - k 2 1 - k 2 2 - k 2 3

Frekuenca përkatëse do të jetë

Dhe energjia përkatëse (një foton i kësaj frekuence)

E k = ℏ ω k = ℏ c |k|

Këtu ne përafrojmë shpërndarjen e probabilitetit mbi frekuencat e mundshme ω k , të cilat, në mënyrë rigoroze, janë diskrete, me një shpërndarje të vazhdueshme probabiliteti dhe llogarisim densitetin përkatës të gjendjeve g(ω). Ideja është që g(ω) dω duhet të korrespondojë me numrin e gjendjeve të disponueshme me frekuenca që variojnë nga ω në ω + dω. Më pas integrojmë densitetin e gjendjeve për të marrë konstantën përfundimtare të normalizimit.

Pse është i arsyeshëm ky përafrim? Konstanta e plotë e normalizimit mund të përshkruhet si më poshtë. Për çdo numër valor k ∈ 2 π / L * ℤ 3 ka një numër n k ∈ ℤ ≥0 që përshkruan numrin e fotoneve me atë numër vale. Numri i përgjithshëm i fotoneve n = ∑ n k është i fundëm. Çdo foton shton ℏ ω k = ℏ c |k|, që do të thotë se

Z(β) = ∏ k Z ω k (β) = ∏ k 1 / (1 - e -βℏc|k|)

Për të gjithë numrat valorë k, pra, logaritmi i saj shkruhet si shumë

Regjistri Z(β) = ∑ k log 1 / (1 - e -βℏc|k|)

Dhe ne duam ta përafrojmë këtë shumë me një integral. Rezulton se për temperatura të arsyeshme dhe vëllime të mëdha integrani ndryshon shumë ngadalë me k, kështu që ky përafrim do të jetë shumë afër. Ai ndalon së punuari vetëm në temperatura ultra të ulëta, ku ndodh kondensata Bose-Einstein.

Dendësia e gjendjeve llogaritet si më poshtë. Vektorët valorë mund të përfaqësohen si pika grilë uniforme që jetojnë në "hapësirën e fazës", domethënë, numri i vektorëve valorë në një rajon të caktuar të hapësirës fazore është proporcional me vëllimin e tij, të paktën për rajone të mëdha në krahasim me hapin e rrjetës 2π/L. . Në thelb, numri i vektorëve valorë në rajonin e hapësirës fazore është i barabartë me V/8π 3, ku V = L 3, vëllimi ynë i kufizuar.

Mbetet të llogaritet vëllimi i rajonit hapësinor fazor për të gjithë vektorët valorë k me frekuenca ω k = c |k| në rangun nga ω në ω + dω. Kjo është një guaskë sferike me trashësi dω/c dhe rreze ω/c, pra vëllimi i saj

2πω 2 /c 3 dω

Prandaj, dendësia e gjendjeve për një foton

G(ω) dω = V ω 2 / 2 π 2 c 3 dω

Në fakt, kjo formulë është dy herë më e ulët: harruam të merrnim parasysh polarizimin e fotoneve (ose, në mënyrë ekuivalente, rrotullimin e fotonit), i cili dyfishon numrin e gjendjeve për një numër vale të caktuar. Dendësia e saktë:

G(ω) dω = V ω 2 / π 2 c 3 dω

Fakti që dendësia e gjendjeve është lineare në vëllimin V funksionon jo vetëm në një torus të sheshtë. Kjo është një pronë e vlerave vetjake të laplasit sipas ligjit të Weyl. Kjo do të thotë se logaritmi i konstantës normalizuese

log Z = V / π 2 c 3 ∫ ω 2 log 1 / (1 - e - βℏω) dω

Derivati në lidhje me β jep energjinë mesatare të gazit të fotonit

< E >= - ∂/∂β log Z = V / π 2 c 3 ∫ ℏω 3 / (e βℏω - 1) dω

Por ajo që është e rëndësishme për ne është integrandi, i cili jep "densitetin e energjisë".

E(ω) dω = Vℏ / π 2 c 3 * ω 3 / (e βℏω - 1) dω

Përshkrimi i sasisë së energjisë së gazit të fotonit me origjinë nga fotonet me frekuenca në rangun ω deri në ω + dω. Rezultati përfundimtar është një formë e formulës së Planck-ut, edhe pse kërkon pak përleshje për ta kthyer atë në një formulë që zbatohet për trupat e zinj dhe jo për gazet fotonike (ju duhet të ndani me V për të marrë densitetin për njësi vëllimi dhe të bëni disa më shumë gjëra për të marrë masën e rrezatimit).

Formula e Planck-ut ka dy kufizime. Në rastin kur βℏω → 0, emëruesi priret në βℏω, dhe marrim

E(ω) dω ≈ V / π 2 c 3 * ω 2 /β dω = V k B T ω 2 / π 2 c 3 dω

Etiketa:

zjarrit
fizika kuantike

Shto etiketa