אש
-
ערך זה עוסק בתהליך חמצון גזים הכולל שחרור חום ואור. אם התכוונתם לפירושים אחרים, ראו אש (פירושונים).
אש היא תהליך חמצון מהיר של גזים הנפלטים מחומר דלק, תוך שחרור חום ואור, המאופיינים בדרך-כלל על ידי להבות.
האש מתחילה כשחומר הדלק נחשף למקור אנרגיה אחר, כגון גפרור או מצית, והיא מתמשכת בעזרת שחרור נוסף של אנרגיית חום.
הלהבות אינן "אנרגיה טהורה" או כל דבר מסוג זה: הלהבות הן גזים מלובנים ולוהטים המשתחררים בתהליך הבעירה. בפרט, הלהבות מושפעות, למשל, מכוח המשיכה: בסביבה נטולת כוח משיכה, נראית האש ככדור מושלם[דרוש מקור].
חומן של הלהבות (דהיינו, חומו של הגז המשתחרר כתוצאה מהתהליך), מאפשר את המשך תהליך הבעירה.
השליטה באש הייתה אחד מההישגים הגדולים הראשונים של האנושות. גילוי זה אפשר את ההגירה לאזורים קרים יותר, שללא האש היו נותרים מחוץ לתחום ההתיישבות האנושית. הגילוי גם איפשר את בישול המזון ושימוש בלהבה ובחום כדי לעבד חומרים שונים. ממצאים ארכאולוגיים מאתר גשר בנות יעקב מרמזים כי גזעים אנושיים קדומים, כגון ההומו ארקטוס, שלטו באש והשתמשו בה עוד לפני כ-790,000 שנה. באתר "ערש המין האנושי", מצפון ליוהנסבורג שבדרום אפריקה, נמצאו עדויות לאש מבוקרת מלפני כמיליון שנה.
אש ושריפה שמשו רבות בפולחני הקרבת קורבנות בדתות שונות, אולי משום שעשן השריפה עולה השמימה. אש נחשבה לאחת מארבעת היסודות הקלאסיים, כמו גם אחד מחמשת היסודות הסיניים. ביהדות ובנצרות האש מופיעה לעתים קרובות כחלק מתיאורי הגיהנום; בנצרות האש היא גם סמלה של רוח הקודש.
לעתים קרובות, האסוציאציה הראשונה לאש היא שריפת עצים, ואכן, בימי קדם שימשו העצים כמקור עיקרי לאנרגיה שצרכו בני-האדם. בעבר, התכת מתכת ויצירת פחם עץ צרכו כמויות גדולות של עצים לשריפה. כיום רק חלק זעיר מהאנרגיה בה משתמשת האנושות מופקת משריפת עצים; במקום זאת נעשה שימוש בדלק, בפחם אבן, באנרגיה גרעינית ובמקורות אנרגיה חלופית אחרים. עם זאת, במדינות רבות עדיין משמשת שריפת עץ כצורת חימום.
אש בלתי מבוקרת יכולה להוות סכנה גדולה הן לבעלי חיים ולצמחים והן למבנים. חשיפה לאש עשויה לגרום לכוויות קשות, לשאיפת עשן, ואף למוות.
הטמפרטורה של האש נעה על פני טווח רחב, החל מעשרות מעלות ועד אלפי מעלות.
הלהבה
הלהבה הינה תערובת של גזים ומוצקים הנמצאים בתהליך של תגובה כימית הפולטת קרינת אור נראית וקרינת תת-אדום. התדר של גלי הקרינה- מה שמשפיע על הצבע הנראה, תלוי בהרכב הכימי של חומרי הבערה ותוצרי ביניים של התהליך. כמו כן צבע הלהבה משתנה לפי הטמפרטורה.
במקרים רבים, למשל בבעירה של חומרים אורגניים מן הצומח, וכן בבעירה לא מושלמת של גז, חלקיקים מוצקים הנקראים פיח מגיעים לליבון ופולטים אור בגווני אדום-כתום. בעירה מושלמת של גז יוצרת אור בצבע כחול בהיר באורך גל אחיד בעקבות מעברי אלקטרונים במולקולות מעוררות בלהבה.
בעצם אלו הם שני סוגי הקרינה של האש- קרינת ליבון חלקיקים הנקראת קרינת גוף שחור ופליטת פוטונים בחומר מעורר צבע קרינת גוף שחור משתנה לפי הטמפרטורה של החומר ולכן גם צבע הלהבה הוא תלוי טמפרטורה. לשם המחשה ניתן לראות בתמונות של שריפה שבסיס הלהבות שבו הטפרטורה היא הגבוהה ביותר הלהבות בצבעי צהוב בהיר עד לבן, למעלה מזה צהוב עד כתום ובפסגת הלהבה צבע אדום. מעל האיזור האדום הטמפרטורה אינה גבוהה דיה לשם בעירה וחלקיקי הפחמן שנותרו יוצאים כעשן שחור.
על פי מחקר של נאס"א צורת הלהבות בחלל שונה מצורתן בכדור הארץ בעקבות השפעת כח המשיכה[1].
צורת הלהבה של נר בחלל היא כדורית וצבעה נוטה לכחול. בעקבות כח המשיכה חלקיקים חמים עולים למעלה, וכך חלקיקי האפר היוצרים את הלהבה, יוצרים להבה הפונה כלפי מעלה. כשאין כח משיכה, החלקיקים העוברים תהליך בעירה מתפזרים באופן שווה לכל הכיוונים.
מחקרים של נאס"א מוכיחים כי בלהבות דיפוזיה (להבות בהן החמצן המשמש לבעירה נמצא מחוץ למקום הלהבה- ולא מעורב בחומר הבעירה לפני הבעירה) בחלל, חומר הבעירה מנוצל יותר וכמות החומר שלא עובר בעירה- קטנה. הדבר נובע ממספר הבדלים בצורת התנועה של חומרים כאשר משתנה כח המשיכה. לגילוי זה יכולה להיות השפעה על המדעים המעשיים ועל התעשייה, במיוחד בהקשר של נצילות דלק.
חום
האש מחממת כתוצאה מהיווצרות של חום בתהליך הבעירה.
טמפרטורות אופייניות של להבות
- להבת חמצן-מימן- 2000 מעלות (°C) ומעלה.
- להבת מבער בונזן- 1300-1600 מעלות.
- להבת נר- 1000 מעלות.
- סיגרייה- בלא שאיפה- 400 מעלות בקצה האזור הבוער ו-585 במרכזו. בעת שאיפה- 700 מעלות במרכז.
חום הלהבה על פי צבעה
חום הלהבות ניתן להערכה על פי צבע הלהבה, בלהבות בהן חלקיקי פחמן הם פולטי האור בלהבה[2].
- אדום:
- רק נראה- 525 מעלות.
- עמום- 700 מעלות.
- גוון דובדבן עמום- 800 מעלות.
- גוון דובדבן מלא- 900 מעלות.
- גוון דובדבן ברור- 1000 מעלות.
- כתום:
- עמוק- 1100 מעלות.
- ברור- 1200 מעלות.
- לבן:
- לבנבן- 1300 מעלות.
- צחור- 1400 מעלות.
- מסנוור- 1500 מעלות.
הלהבה הכחולה היא הלהבה הכי חזקה ביותר בתולדות הלהבה. כפי שרואים את האש הכחולה רואים אותה במקומות מוכרים לעין. למשל:
- הגז הבישול.
- בלהביורים ועוד.
קישורים חיצוניים
| מיזמי קרן ויקימדיה |
|---|
- מהי אש? באתר "Straight Dope" (באנגלית)
- עדויות על שימוש באש לפני 790,000 שנה, דיווח של ה-BBC (באנגלית)
- דוידסון אונליין - שאל את המומחה: מדוע נפט וכוהל בוערים אך מים וחול לא?
- אדמיאל קוסמן, אש בחוץ - אש בפנים: מבט על האש בתולדות הדתות, באתר הארץ
הערות שוליים
- ^ כתבה באתר נאס"א
- ^ על פי הספר "A Book of Steam for Engineers", The Stirling Company, 1905