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火焰的誕生與終結
[火三角」揭示
** огня的奧秘:火三角與火四面體 **
在瞭解什麼是火之前,必須先瞭解火三角的機制,它闡明瞭火


火三角與火四面體:燃燒規律
火三角闡述了燃燒的本質,即需要三種元素:
火三角: 揭示燃燒規律
[火三角]闡述了火的燃燒依賴三要素:燃料、氧化劑(通常為氧氣)和熱量。缺失任一要素,火便無法燃起或持續燃燒。在自然界中,當這三要素比例適宜時,火災便會發生。
火勢延燒直至燃料耗盡而止,或可透過人工或化學方式隔離燃料與火源以撲滅。隔離燃料是滅火首要之策,尤其適用於山林大火。
熱量不足,火便無法燃燒。對某些火勢,潑灑水源可有效滅火,因水轉化為水蒸氣,帶走熱量。然而,某些火勢遇水後反而會加劇燃燒或蔓延。將燃燒中的燃料分開,亦有助降低熱度。例如,在山林大火中,著火的樹木會被隔離或移出火場,放置在無其他可燃物的區域。
隨著科學進展,人們發現[燃燒四面體]更精準地描述「有火焰燃燒」,因燃燒過程中存在遊離基作為鏈式反應的中間體。因此,有火焰燃燒需要滿足四個必要條件:燃料、氧化劑、熱量和鏈式反應。
火三角與火燄切割
在火燄切割中,火三角可在多個環節觀察到,其中一些是理想的,而另一些則否。
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預熱火焰:火焰切割工藝需要預熱火焰,這是火三角的完美範例,其中燃料氣體與純氧混合,然後由外部火花或火焰點燃。火三角的特徵之一是,移除三角形的任何一邊,火就會熄滅。因此,預熱火焰實際上給出了三角形的兩個獨立範例。
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燃燒過程:在初始火花撤除後,會有個繼續自我燃燒的鏈式反應。燃燒的火焰變成熱源,點燃繼續從噴嘴流出的燃料-氧氣/燃料氣體混合物。關閉兩個氣閥之一,也就是去除燃料氣體或氧氣,也可以實際體驗這一原理。在任何一種情況下,火焰通常會熄滅。
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鋼鐵燃燒:在鋼鐵燃燒過程中,我們看到一個略有不同的火三角例子。一旦切割過程開始,純氧射流就會被送入鋼水中,為快速氧化過程或鋼的“燃燒”進給。在此過程中,氧化鋼的化學反應是“放熱的”,這意味著它釋放的熱量比啓動反應所需的要多。預熱火焰被下調到一個較低的設置,但它繼續提供熱和點火源,而切割氧氣流提供氧化劑,鋼本身是燃料。
火三角:燃燒不可或缺的三大要素
火三角是一個重要的概念,它描述了燃燒所需的必要條件。在這個三角形中,三邊分別代表氧氣、燃料和熱。缺一不可,火災才能發生。
火三角的三個要素
要素 | 描述 |
---|---|
氧氣 | 燃燒過程中必需的氣體,約佔空氣體積的 21%。 |
燃料 | 可燃物質,例如木頭、汽油或塑膠。 |
熱 | 啟動和維持燃燒所需的能量。 |
火三角的相互作用
這三個要素之間的相互作用是複雜且不可分割的。
- 氧氣:氧氣為燃燒提供氧化劑。沒有足夠的氧氣,燃料就無法完全燃燒。
- 燃料:燃料提供燃燒所需的物質。沒有燃料,就不會有可燃物質來維持火焰。
- 熱:熱為反應提供啟動能量,使燃料和氧氣結合形成火焰。沒有足夠的熱,反應就不會開始或繼續。
控制燃燒
瞭解火三角有助於控制和預防火災。通過移除其中任何一個要素,我們可以滅火或防止其開始。
- 妥善儲存易燃物品。
- 遠離熱源和明火。
- 保持電器設備正常運行。
- 定期檢查和清潔煙霧偵測器。
- 瞭解緊急逃生路線。