Що таке вогонь

Увага: Через позицію правовласника щодо вмісту дане відео українською було видалене з Ютуб каналу "Цікава наука". Ви зможете знайти його на Толоці. Або тут.

Сидячи біля багаття, ви відчуватиме його тепло, запах диму, а також можете чути тріск.
Якщо ви підійдете надто близько, то відчуєте, як опікає очі й щипає ніздрі.
Ви могли б дивитися на язики полум’я вічно.
На те, як вони тріпотять, скручуються і мерехтять немов живі.
Але на що, власне, ви дивитеся?
Полум’я, очевидно, не є твердим тілом.
Також, воно не є рідиною.
Змішуючись з повітрям, воно нагадує газ, але більш помітний і мінливий.
З наукової точки зору вогонь відрізняється від газу тим, що газоподібні речовини здатні існувати в такому стані необмежено довго.
Тоді як вогонь, як одна з фаз горіння, рано чи пізно згасне.
Помилковим є також вважати плазмою, четвертим станом речовини, в якому значна частка атомів іонізована.
Подібно до вогню, але на відміну від інших агрегатних станів, плазма не існує в стабільному стані на Землі.
Рівноважна плазма утворюється лише, коли газ помістити в сильне електричне поле.
Або ж, коли його нагріти до температури у тисячі, чи десятки тисяч градусів за Цельсієм.
Однак, тверді речовини, як от дерево, або папір, спалахують при температурі всього в кілька сотень градусів, що набагато нижче температури, за якої утворюється плазма.
Отже, якщо полум’я не є ні твердим тілом, ні рідиною, ні газом, і навіть не плазмою, то чим тоді воно є?
Виявляється, полум’я, фактично, не є речовиною.
Замість цього це наше сприйняття, або відчуття хімічної реакції під назвою горіння.
У певному сенсі вогонь нагадує зміну кольору листя восени, запах фруктів, що дозрівають, або мерехтливий вогник світлячка.
Усе це є сенсорними показниками того, що десь відбувається хімічна реакція.
Однак, полум’я вирізняється тим, що воно задіює кілька органів відчуття одночасно, створюючи яскравий комплекс відчуттів, як від фізичного об’єкта.
Процес горіння викликає в нас сенсорне сприйняття завдяки паливу, теплу і кисню.
У багатті, коли дерев’яні поліна нагріваються до температури займання, стінки клітин деревини руйнуються, вивільняючи молекули цукрів та інших речовин.
Ці молекули потім вступають в реакції із киснем в повітрі, утворюючи вуглекислий газ і воду.
В той самий час вода, що міститься фактично в пастці всередині деревини, випаровується.
Об’єм пари збільшується, що розриває деревину навколо.
І ця пара виходить назовні, що супроводжується тріском.
В міру того, як підвищується температура вогню, вуглекислий газ і водяна пара, утворені в процесі горіння, розширюються.
Тепер, коли їхня густина зменшилася, вони підіймаються у вигляді стовпа, що звужується.
Саме розширення газів, та їхнє підіймання завдяки силі тяжіння, дає полум’ю його характерні язики.
Без гравітації молекули газів не розділились би за швидкістю руху, і полум’я мало б зовсім інший вигляд.
Ми можемо бачити все це тому, що процес горіння супроводжується світінням.
При нагріванні речовини молекули випромінюють світло, і колір цього світла залежить від температури.
Найгарячіші види полум’я мають білий або синій колір.
Види молекул також можуть впливати на колір полум’я.
Наприклад, ті атоми вуглецю, які не прореагували, утворюють маленькі частки сажі, які розжарившись в полум’ї, випромінюють жовте-оранжеве світло.
І саме таке світло ми пов’язуємо з багаттям.
Такі речовини як мідь, хлорид кальцію і хлорид калію, можуть додавати власні характерні кольори до полум’я.
Крім барвистого світіння, в процесі горіння також виділяється тепло.
Це тепло підтримує вогонь, не даючи температурі палива опуститися нижче точки займання.
І, зрештою, рано чи пізно, навіть в найгарячішому вогні, коли-небудь скінчиться паливо, або кисень.
Тоді язики полум’я, що звивалися, спалахнуть востаннє, і непомітно зникнуть у дивній імлі.
Так, ніби їх і не існувало раніше.