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火如何工作

经过:汤姆·哈里斯

火变量

在最后一部分中,我们看到火是两种气体(通常是氧气和燃气气体)之间化学反应的结果。燃气是由热量产生的。换句话说,随着热量提供必要的能量,一种气态化合物中的原子彼此之间打破了键,并与空气中的可用氧原子重新结合,形成新化合物,并增加更多的热量。

只有一些化合物才能以这种方式破裂并重新组合 - 各种原子必须以正确的方式相互吸引。例如,当您开水时,它采取了气态的形式蒸汽,但是这种气体不会与空气中的氧气反应。水分子中的两个氢原子和一个氧原子与氧分子中的两个氧原子之间没有足够的吸引力,因此水化合物不会破裂并重新结合。

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最易燃化合物包含,与氧气相对较容易组合,形成二氧化碳,水和其他气体。

不同的易燃燃料在不同的温度下着火。将任何特定材料变成气体,甚至更大的热能才能触发氧气反应。必要的热量水平取决于构成燃料的分子的性质。燃料试点点火温度是形成气体所需的热量水平,该气体会在暴露于火花时点燃。在未插入点火温度,这要高得多,燃料会在没有火花的情况下点燃。

燃料是尺寸还会影响它会引起火的容易性。较大的燃料(例如厚树)可以吸收大量的热量,因此将任何特定材料提高到点火温度需要更多的能量。牙签更容易捕获火,因为它会很快加热。

燃料热量产生取决于气体在燃烧反应中释放多少能量以及燃料燃烧的速度。这两个因素在很大程度上都取决于燃料的成分。一些化合物与氧气反应,使得剩下很多“额外的热能”。其他人则发出少量的能量。同样,燃料与氧气的反应可能很快发生,或者可能更慢。

燃料是形状也影响燃烧速度。薄燃料比大块更快地燃烧,因为它们的质量中的一小部分在任何时候都暴露于氧气中。例如,您可以比用相同质量的一块木头燃烧一堆木质碎片或纸,因为碎片和纸的表面积要大得多。

这样,来自不同燃料的大火就像动物的不同种类一样 - 它们的行为方式有所不同。专家通常可以通过观察其如何影响周围地区来弄清楚大火是如何开始的。与缓慢燃烧的低热量火灾相比,产生大量热量的快速燃料的火灾将造成不同的伤害。

有关火科学的更多信息,请查看随后的链接。

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