Feu

US Air Force aviateurs de la 20e Ingénieur civil Fire Protection Escadron Vol neutraliser un incendie en direct lors d'un exercice de formation sur le terrain.

Le feu est la chaleur et l'énergie lumineuse libérée lors d'une réaction chimique , en particulier une réaction de combustion. Selon les substances descendre, et toutes les impuretés à l'intérieur, la couleur de la flamme et le feu de l'intensité peut varier.

Chimie

Flaming incendies

"Flaming" cocktails contiennent spiritueux haut de preuve qui sont allumées avant la consommation.

Incendies spontanés impliquent l'oxydation chimique d'un combustible ( la combustion ou de la libération de l'énergie) avec une flamme, associé chaleur et la lumière . La flamme se produit dans une région de gaz où les réactions exothermiques intenses se déroulent. Une réaction exothermique est une réaction chimique par lequel la chaleur et de l'énergie sont libérés comme une substance passe à une forme chimique plus stable (dans le cas d'incendie, générant habituellement dioxyde de carbone et de l'eau). Comme réactions chimiques se produisent dans le combustible brûlé, lumière et chaleur sont libérés. Selon la modification chimique et physique spécifique qui aura lieu au sein du combustible, la flamme peut ou ne peut pas émettre de la lumière dans le spectre visible. Par exemple, l'alcool de brûlure ou combustion de l'hydrogène est habituellement invisibles à l'œil nu, bien que la chaleur dégagée est énorme.

La flamme visible a peu de masse, et il est composé de gaz lumineux qui émettent de l'énergie ( photons ) dans le cadre du processus d'oxydation. La couleur de la flamme dépend de la hauteur des photons émis de l'énergie. Les niveaux d'énergie inférieure donne des couleurs vers l'extrémité rouge du spectre de la lumière tandis que les niveaux élevés de l'énergie produisent des couleurs vers la fin bleue du spectre. Les flammes les plus chauds sont un aspect blanc. Le couleur d'un incendie peut également être affecté par des éléments chimiques dans la flamme, comme le baryum donnant une vert couleur flamme. La couleur de la flamme dépend aussi des particules de carbone non oxydés. Dans certains cas, il existe une oxydation partielle du combustible dû au manque d'oxygène dans la partie centrale de la flamme, où les réactions de combustion ont lieu. Dans de tels cas, les particules de carbone non oxydés chaudes émettent un rayonnement dans le spectre de la lumière, résultant en un / flamme rouge jaune, de telle sorte que d'un foyer de la maison commune.

Réaction chimique

Le tétraèdre du feu

Incendies commencent quand un inflammable et / ou un matériau combustible avec un approvisionnement suffisant en oxygène ou d'une autre oxydant est soumis à suffisamment de chaleur et est capable de maintenir un réaction en chaîne. Ceci est communément appelé le feu tétraèdre. Aucun feu ne peut exister sans l'ensemble de ces éléments étant en place.

Une fois allumé, une réaction en chaîne doit avoir lieu dans lequel les incendies peuvent maintenir leur propre chaleur par la libération supplémentaire de l'énergie thermique dans le processus de combustion et peuvent se propager, pourvu qu'il y ait une alimentation continue d'un comburant et carburant.

Le feu peut être éteint en retirant l'une quelconque des éléments du tétraèdre de feu. D'extinction d'incendie par l'application des actes de l'eau en éliminant la chaleur du combustible plus rapidement que la combustion génère. Application de dioxyde de carbone est principalement destiné à priver le feu d'oxygène. Un incendie de forêt peut être combattu en partant de petits feux à l'avance de l'incendie principal, de le priver de carburant. D'autres agents d'extinction d'incendie gazeux, tels que halon ou HFC-227, interfère avec la réaction chimique elle-même.

Flamme

Un journal sur le feu

Une flamme est un exothermique, autonome, oxydant réaction chimique produisant de l'énergie et éclatante matière chaude, dont une très petite partie est du plasma . Il consiste à faire réagir les gaz et les matières solides émettant visible et la lumière infrarouge, le spectre de fréquence qui dépend de la composition chimique des éléments de combustion et les produits de réaction intermédiaires.

Dans de nombreux cas, tels que la combustion de la matière organique, par exemple le bois, ou la incomplet combustion de gaz, incandescence particules solides appelés suie produire le familier lueur rouge-orange du «feu». Cette lumière a un spectre continu. La combustion complète du gaz a une couleur bleu sombre due à l'émission de rayonnement longueur d'onde unique de diverses transitions d'électrons dans les molécules excitées formés dans la flamme. Habituellement oxygène est impliqué, mais l'hydrogène brûlure dans le chlore produit également une flamme, produisant du chlorure d'hydrogène (HCl). Autres combinaisons possibles produisant des flammes, parmi beaucoup d'autres, sont le fluor et l'hydrogène , et hydrazine et le tétroxyde d'azote.

La lueur d'une flamme est complexe. Rayonnement du corps noir est émis par la suie, de gaz et de particules de combustible, si les particules de suie sont trop petits pour se comporter comme de parfaits corps noirs. Il ya aussi de photons par émission de-excitée atomes et molécules dans les gaz. Une grande partie du rayonnement est émis dans le visible et bandes infrarouges. La couleur dépend de la température pour le rayonnement du corps noir, et sur le maquillage chimique pour la spectres d'émission. La couleur dominante dans une flamme change avec la température. La photo de l'incendie de forêt est un excellent exemple de cette variation. Près du sol, où la plupart combustion se produit, le feu est blanc, la couleur la plus chaude possible pour le matériel organique en général, ou jaune. Au-dessus de la région jaune, les changements de couleur à l'orange, qui est plus frais, puis rouge, ce qui est encore plus frais. Au-dessus de la région rouge, la combustion ne se produit plus, et les particules de carbone non brûlés sont visibles que de la fumée noire.

Le Aeronautics and Space Administration nationale (NASA) des États-Unis a récemment constaté que la gravité joue un rôle. Modification de la gravité provoque différents types de flammes. La distribution commune d'une flamme dans des conditions normales de gravité dépend de convection, comme de la suie a tendance à atteindre le sommet d'une flamme générale, comme dans un bougie dans des conditions normales de gravité, ce qui en fait jaune. En microgravité ou de la gravité zéro, comme dans un environnement l'espace, la convection ne se produit plus, et la flamme devient sphérique, avec une tendance à devenir plus bleu et plus efficace (même si elle se éteint si pas bougé de façon constante, que le CO ₂ provenant de la combustion ne se disperse pas en microgravité, et tend à étouffer la flamme). Il ya plusieurs explications possibles à cette différence, dont la plus probable est que la température est assez uniformément répartie que la suie ne est pas formé et une combustion complète se produit. Les expériences de la NASA révèlent que flammes de diffusion en microgravité permettent plus de suie d'être complètement oxydé après leur production de flammes de diffusion sur la Terre, à cause d'une série de mécanismes qui se comportent différemment en microgravité par rapport aux conditions de pesanteur normale. Ces découvertes ont des applications potentielles dans la science et appliquée l'industrie , en particulier concernant consommation de carburant.

Dans les moteurs à combustion, diverses mesures sont prises pour éliminer une flamme. Le procédé dépend principalement du fait que le combustible est de l'huile, du bois, ou un carburant à haute énergie tel que carburéacteur.

Les températures typiques des feux et flammes

• Flamme oxhydrique: 2000 ° C ou au-dessus (3645 ° F)
• Bunsen la flamme du brûleur: 1300-1600 ° C (2372-2912 ° F)
• La flamme du chalumeau: 1300 ° C (2372 ° F)
• Flamme de bougie: 1000 ° C (1832 ° F)
• Fumant cigarette:
  • Température sans dessin: côté de la partie éclairée; 400 ° C (750 ° F); milieu de la partie éclairée: 585 ° C (1110 ° F)
  • Température pendant dessin: milieu de la partie éclairée: 700 ° C (1290 ° F)
  • Toujours plus chaud dans le milieu.

Températures de flammes par l'apparence

La température des flammes avec des particules de carbone émettant de la lumière peut être évaluée par leur couleur:

• Rouge
  • À peine visible: 525 ° C (977 ° F)
  • Dull: 700 ° C (1290 ° F)
  • Cerise, terne: 800 ° C (1470 ° F)
  • Cerise, complète: 900 ° C (1650 ° F)
  • Cerise, clair: 1000 ° C (1830 ° F)
• Orange
  • Profonde: 1100 ° C (2010 ° F)
  • Effacer: 1200 ° C (2190 ° F)
• Blanc
  • Blanchâtre: 1300 ° C (2370 ° F)
  • Bright: 1400 ° C (2550 ° F)
  • Éblouissant: 1500 ° C (2730 ° F)

Contrôle de Feu

Un feu de forêt

La capacité de de contrôler le feu était un changement majeur dans les habitudes des premiers humains. Faire du feu à générer de la chaleur et de la lumière a permis aux gens de cuire les aliments, l'augmentation de la variété et la disponibilité des éléments nutritifs. Feu également tenu des prédateurs nocturnes à la baie. archéologie indique que les ancêtres ou les proches des humains modernes pourraient avoir contrôlé le feu dès qu'il ya 790000 années. Le Berceau de l'humanité a le site preuve de feu contrôlé à partir il ya 1-1800000 ans.

Par le Révolution néolithique, lors de l'introduction de céréales à base de l'agriculture , les gens partout dans le monde utilise le feu comme un outil dans le paysage gestion. Ces feux étaient typiquement des brûlures ou des incendies "cool" contrôlée, par opposition à des incendies incontrôlés "chaudes" qui endommagent le sol. Hot incendies détruisent les plantes et les animaux, et mettent en danger les communautés. Ce est surtout un problème dans les forêts d'aujourd'hui où la combustion traditionnelle est empêchée afin d'encourager la croissance des cultures de bois. Refroidir les incendies sont généralement menées au printemps et à l'automne. Ils sous-bois, brûler biomasse qui pourrait déclencher un feu très chaud devrait-il pas trop dense. Ils offrent une plus grande variété d'environnements, qui encourage jeu et la diversité des plantes. Pour les humains, ils font, les forêts denses infranchissables traversable.

La première application technique de l'incendie a pu être l'extraction et le traitement des métaux. Il existe de nombreuses applications modernes de feu. Dans son sens le plus large, le feu est utilisé par presque chaque être humain sur la terre dans un environnement contrôlé tous les jours. Les utilisateurs de véhicules à combustion interne emploient le feu chaque fois qu'ils conduisent. Thermique centrales fournissent l'électricité pour une grande partie de l'humanité.

L'utilisation du feu dans la guerre a une longue histoire . Groupes de chasseurs-cueilleurs du monde entier ont été notés que l'utilisation de l'herbe et des incendies de forêt de blesser leurs ennemis et détruire leur capacité à trouver de la nourriture, donc on peut supposer que le feu a été utilisé dans la guerre aussi longtemps que les humains ont eu les connaissances nécessaires pour contrôler. Homer a détaillé l'utilisation du feu par le grec commandos qui se cachaient dans un cheval de bois à brûler Troy au cours de la guerre de Troie . Plus tard, le byzantine flotte utilisée Feu grégeois pour attaquer les navires et les hommes. Dans la Première Guerre mondiale, le premier moderne lance-flammes ont été utilisés par l'infanterie, et ont été montées avec succès sur des véhicules blindés dans la Seconde Guerre mondiale. Dans ce dernier la guerre, des bombes incendiaires ont été utilisés par Axis and Allies de même, notamment sur Rotterdam, Londres, Hambourg et, notoirement, au Dresde, dans les deux derniers cas, firestorms ont été délibérément provoqués dans lequel un anneau de feu autour de chaque ville a été attirée vers l'intérieur par un courant ascendant causé par un cluster central des incendies. L'Armée de l'Air des États-Unis a également largement utilisé incendiaires contre des cibles japonaises dans les derniers mois de la guerre, dévastant des villes entières construit principalement de bois et de papier maisons. Dans la Seconde Guerre mondiale , l'utilisation de napalm et cocktails molotov a été popularisé, bien que le premier n'a pas gagné l'attention du public jusqu'à ce que la guerre du Vietnam . Plus récemment de nombreux villages ont été brûlés pendant la génocide rwandais .

Feu et de carburant

Un centrale électrique au charbon dans les République populaire de Chine

Réglage enflammé de carburant libère de l'énergie utilisable. Bois était un carburant préhistorique, et est encore viable aujourd'hui. L'utilisation de combustibles fossiles , comme le pétrole , le gaz naturel et le charbon , dans centrales fournit la grande majorité de l'électricité le monde d'aujourd'hui; la Agence internationale de l'énergie indique que près de 80% de la puissance dans le monde provient de ces sources. Le feu dans un station de puissance est utilisée pour chauffer l'eau, créant vapeur qui entraîne turbines. Les turbines tournent alors un générateur électrique pour produire de l'énergie.

Les restes solides unburnable d'un matériau combustible à gauche après un incendie est appelé clinker si son point de fusion est inférieure à la température de la flamme, de sorte qu'il fusionne puis se solidifie en refroidissant, et les cendres si son point de fusion est supérieure à la température de la flamme. La combustion incomplète d'un combustible carboné peut conduire à la production de suie.

Protection contre l'incendie et la prévention

Un Structure feu

les services de lutte contre l'incendie sont fournis dans les zones les plus développés pour éteindre ou contenir des feux incontrôlés. Qualifié pompiers utilisent camions de pompiers, les ressources d'approvisionnement en eau tels que conduites d'eau et bouches d'incendie ou ils pourraient utiliser A et mousse de classe B selon ce qui est alimenter le feu. Un tableau d'un autre équipement de lutte contre la propagation des incendies.

La prévention des incendies est destiné à réduire les sources d'ignition, et est partiellement axée sur des programmes visant à sensibiliser les gens de commencer incendies. Bâtiments, en particulier les écoles et immeubles de grande hauteur, procèdent souvent à des exercices d'incendie pour informer et préparer les citoyens sur la façon de réagir à un feu de bâtiment. À partir volontairement incendies destructeurs qui constitue incendie criminel et est une infraction pénale dans la plupart des juridictions.

Modélisme codes exigent la protection passive contre l'incendie et systèmes de protection incendie active pour minimiser les dommages résultant d'un incendie . La forme la plus commune de la protection incendie active est gicleurs. Pour maximiser la protection passive contre l'incendie des bâtiments, les matériaux de construction et mobilier dans les pays les plus développés sont testés pour résistance au feu, combustibilité et inflammabilité. Tapisserie d'ameublement, moquette et les plastiques utilisés dans véhicules et navires sont également testés.

classifications d'incendie

Afin de faciliter les approches cohérentes extinction, et de maximiser l'occupant et des pompiers de sécurité, les incendies sont classés en utilisant des lettres de code dans de nombreux pays. Voici un tableau montrant la norme exploité en Europe et en Australasie contre le système utilisé aux États-Unis.

Brûlures

L'incendie engendre des blessures dans des formes de brûlures première, deuxième et troisième degré. Un premier degré brûler les dommages épiderme seulement, tandis que d'une brûlure au deuxième degré passe par l'épiderme et derme. Une brûlure au troisième degré détruit deux l'épiderme et le derme, et tue tous les récepteurs nerveux sous la peau. Un résultat commun de brûlures du deuxième et du troisième degré est de grandes quantités de tissu de granulation ou du tissu cicatriciel, à la place de la peau brûlée.

Utilisations pratiques

Un le feu de forge est utilisé principalement pour forger le fer .

Le feu est ou a été utilisée:

• Pour la lumière, de la chaleur (pour la cuisson, la survie et le confort), et de la protection
• Comme une arme de guerre, en particulier pendant temps anciens et médiévaux, mais aussi utilisés dans la guerre moderne de jour
• Pour l'agriculture bâton à feu
• Pour incinération
• Pour le soudage
• Pour la célébration (comme, bougies d'anniversaire)
• Pour retour de feu en lutte contre les incendies
• Pour contrôlée torchères pour prévenir les incendies de forêt
• Pour burn-offs contrôlées pour défricher des terres pour l'agriculture