Tűz - kémia iskola
Tűz
| A cikk címe kétértelmű. További jelentéseket a tűz (felsorolás) alatt sorolunk fel. |
Fájl: Tűz éget.ogv Das Tűz (ónémetből: mert) leírja a lángok képződését az égés során hő és fény felszabadulásával. Az üzemanyag, egy oxidálószer, például a levegőből származó oxigén, és az üzemanyag gyulladási hőmérsékletének túllépése előfeltétele a tűz kialakulásának és fenntartásának.
A tűz létrehozása az egyik kulturális technika. A tűz használata és növekvő elsajátítása fontos tényező volt az inkarnációban, és minden civilizáció része volt, legalábbis a felső paleolitikum óta.
Kémiai-fizikai háttér
Kémiai szempontból a tűz oxidációs reakció, láng megjelenésével. Ez egy exoterm reakció, vagyis a tűz megjelenésével járó reakciók hő formájában több energiát juttatnak a környezetbe, mint amennyi a gyújtáshoz szükséges.
A tűz meggyújtásához vagy fenntartásához általában gyúlékony anyagra, oxidálószerre és gyújtási energiára (hőre, mechanikus szikrákra, elektromosságra) van szükség. Ez a kapcsolat világosan megmutatható egy égési háromszögben. Ha hiányzik a három alkatrész egyike, a tűz kialszik. Ezt fel lehet használni a tűzoltásra.
Szerves anyagok elégetésénél például a levegő oxigénéből származó oxidálószerrel rendelkező szénhidrogének a teljes égés során szén-dioxiddá és vízzé alakulnak. Részleges égési sérülések is lehetségesek, amelyek során szén-monoxid és más, csak részben oxidált anyagok keletkeznek, és nem oxidált anyagok, például korom maradhatnak. Bizonyos esetekben azonban az oxidálószert már hozzá lehet adni az üzemanyaghoz, például salétrom formájában.
Mivel a keletkező égési gázok ("füst") magas hőmérsékletük miatt kisebb sűrűségűek, mint a környező levegő, természetes konvekció révén szabadon égő lángban emelkednek ("kéményhatás"). A kapott negatív nyomás alulról és oldalról beszívja a friss levegőt. A benne lévő oxigén fenntartja a további égést. Rendkívül nagy tüzek esetén a keletkező huzat orkánerősséget érhet el - ezután tűzviharról beszélünk.
Mivel a sűrűségbeli különbségek nem okoznak konvekciót a súlytalanságban, az új oxigénellátás megszakad, ezért például az űrhajóban égő gyertya csak viszonylag gyenge és megközelítőleg gömb alakú lángot képez.
Ha a természetes konvekció nem elegendő a kívánt célhoz, akkor mind a levegőellátás, mind az égési gázok eltávolítása mesterségesen megvalósulhat műszaki alkalmazásokban, például ventilátorok segítségével (lásd még az indukált huzatot).
A tűz fénye fizikai jelenség. A felmelegedett részecskék elektronjai rövid ideig magasabb energiaszintet érnek el, és rövid idő múlva fénykvantum (foton) formájában az energia felszabadulásával (spontán emissziójával) visszaesnek eredeti energiaszintjükre. Nem minden ilyen kibocsátás látható az emberi szem számára; infravörös sugárzás is keletkezik (lásd a láng színét).
Az égéselmélet a tűz kémiai és fizikai folyamataival foglalkozik.
Szó eredete
Az új magas német szó Tűz lehet - a középnémet nyelven keresztül viur, Régi felnémet mert és nyugatnémet kevés - azonos értelmű ősi indoeurópaiakra vezethető vissza pehwr (vö. az ókori görög πῦρ /pir, örmény hoor, Hettita pahhur, gótikus hajszárító és umbriai pir).
Őskori tűzhasználat
A futótűzek megszelídítése (például villámcsapásokból) és később a tűzgyújtás készsége [1] fontos lépések voltak az inkarnációban. A húsevő étrend növekedésével, amely a Homo habilis, még inkább azért Homo rudolfensis A fogak és az agy változásával bebizonyosodott, hogy ezt az ételt csak főzéssel lehet felhasználni. [2] A főzés vagy sütés nyílt tűzön megkönnyíti az étel enzimatikus emésztését és ezáltal megkönnyíti az emésztőrendszert. Ezenkívül az ételeket dohányzással hosszabb ideig meg lehetne tartani. A tűz egyszerre nyújtott melegséget, fényt és védelmet a ragadozók és rovarok ellen, és szükség esetén felhasználható vadak menekülésére. A tűz használata hajtott vadászatokban csak feltételezhető, azonban erre nincs régészeti bizonyíték.
Paleolitikum és mezolitikum
Nagyon korai régészeti bizonyíték arra, hogy az Australopithecines (4 - 1,5 millió évvel ezelőtt), valamint Homo habilis (2,5 - 2 millió évvel ezelőtt) ma is ellentmondásosak. [3] [4] Az ilyen kétes bizonyítékok kiemelkedő példái a Koobi Forák a Turkana-tavon (Kenya), [5] Swartkrans (Dél-Afrika), [6] Yuanmou (Kína), Gongwangling helye (Kína; vö. Lantiai ember) és Pandalja 1 Pula közelében (Horvátország). [7] A swartkrans-i kandallók bizonyítékai az üledék felmelegedésének mértékében állnak, mivel az ESR azt mutatja, hogy a kandallóban az égési hőmérséklet magasabb volt, mint egy természetes füves tűznél. [8] [9] Egy másik ellentmondásos helyszín a kenyai Chesowanja, a Baringo-tó közelében található. Állati csontokat és oldowani szerszámokat találtak ott, több mint ötven megégett agyagdarabbal és kandallószerű kőelrendezéssel. [10]
A tűzhasználat további megbízható bizonyítékai a magyarországi Nizza [24] és Vértesszőlős közelében található Terra Amata telephelyekről származnak. Mindkét helyszín a középső pleisztocén interglaciális dátummal rendelkezik, amelyet a tengeri OIS 9, 11 vagy 13 egyenértékűnek neveznek. [20] Ugyanebben az időszakban, mintegy 400 000 évvel ezelőtt, kandallókat kell elhelyezni az izraeli Qesem-barlangban. [25]
A Würmi jégkorszak „klasszikus” neandervölgyiinek időhorizontjából példák állnak rendelkezésre a XVI. Barlang [26] vagy az Abric Romaní [27] mellett.
Legutóbbi történelem
Fájl: FeuerMachen2010Rhof.ogv A neolitizáció során a tűz olyan fontos kulturális technikák alapját képezte, mint a kerámia égése (fazekasság) és a fémolvadás (a rézkor óta). A neolitikum szokásos módszere a "markazit öngyújtó", amit a szalagkerámia kultúra különféle leletei is bizonyítanak. [35] A "Marcasite öngyújtók" szintén bizonyítottak a bronzkorban. [36]
A vaskortól kezdve a tűzacél fokozatosan felváltotta a markazita izzót. A bescheidi temetőben egy vörös vaskövet és egy kovakést találtak a 78/2. Dombon, amelyet ebben a kombinációban öngyújtóként értelmeznek. [37]
Bagoly alakú tűzacélokat találtak többek között a Nydam hajón. [38] Észak-Németországban a vaskor idején hajó alakú kvarcit tárgyak ismertek, amelyek a kovakőhöz hasonlóan tűzcsapásként működnek. [39]
A vas és a kovakő kapcsán keletkező szikrák generációja a modern időkig Európában továbbra is a legelterjedtebb tűzgyártás. Ezt az elvet használják a sörétes puskakő alapelveiben is.