العناصر الناتجة عن عملية الاحتراق في الهواء. الاحتراق هو العملية التي تحترق بها مادة ما في وجود الأكسجين ، مما ينتج عنه حرارة وضوء. هناك مواد في الطبيعة لها القدرة على الاحتراق ، ومواد أخرى لا تستطيع ذلك. أقدم تقنية اكتشفتها البشرية ، ولها تاريخ طويل جدًا ، من العصور القديمة إلى العصور الوسطى حتى يومنا هذا ، وفي هذا المقال سنسلط الضوء على العناصر الناتجة عن عملية الاحتراق في الهواء.
ما هو الاحتراق
يشير الاحتراق إلى العملية التي تحترق فيها مادة ما في وجود الأكسجين ، مما يؤدي إلى إدخال الحرارة والضوء في العملية ، ويمكن التعبير عنها بالمعادلة: الهيدروكربون + الأكسجين ← ثاني أكسيد الكربون + الماء + الطاقة الحرارية ، وهناك نوعان الاحتراق الكامل وغير الكامل.
- عندما يتحد الوقود مع الأكسجين الموجود في الهواء لتوليد الحرارة ، يحدث الاحتراق.
- تُستخدم الحرارة الناتجة عن حرق الوقود الأحفوري في تشغيل الغلايات والأفران والأفران والمحركات.
- نظرًا لأن المواد تتفاعل تلقائيًا مع الأكسجين الذي يطلق الحرارة والضوء ، فإن الحرارة المنبعثة تغذي العملية ، مما يجعل التفاعل عنيفًا وسريعًا.
- إذا لم يتم فعل أي شيء للسيطرة على هذه العملية ، فإنها تأخذ شكل حريق.
هذه هي الطبيعة العفوية والعنيفة التي تميز الاحتراق عن العمليات المماثلة الأخرى التي تحدث في وجود الأكسجين. - فيما يلي بعض الأمثلة على الاحتراق:
- حرق الكبريت في الهواء.
- انفجار الهيدروجين في الهواء.
- شمعة حرق الشمع.
- احتراق البنزين في محرك السيارة.
- حرق الغاز الطبيعي في موقد بنسن.
- حرائق الغابات هي حرق السليلوز الخشبي وأنواع الوقود الأخرى بالأكسجين.
شاهد أيضاً: فوائد استخدام وسائل التواصل الاجتماعي وأثرها على المجتمع
العناصر الناتجة عن عملية الاحتراق في الهواء
الاحتراق تفاعل كيميائي ، ويحدث عندما تتفاعل بعض الهيدروكربونات مع الأكسجين لإنتاج ثاني أكسيد الكربون ، وهو تفاعل طارد للحرارة ، وينقسم الاحتراق إلى احتراق كامل وغير كامل ، وينتج كل منهما عناصر ، وفي السطور التالية نتعرف على العناصر الناتجة عن عملية الاحتراق في الهواء:
العناصر الناتجة عن الاحتراق الكامل
يحدث الاحتراق الكامل عندما يحدث تفاعل في وجود أكسجين وفير. تتحد المواد مع الأكسجين إلى أقصى حد. هذه التفاعلات لها الحرارة والضوء كمنتجات ثانوية مرئية. يُعرف هذا النوع من الاحتراق بالنظيف وينتج عنه ما يلي:
- بخار الماء.
- ثاني أكسيد الكربون.
- الحرارة.
- لهب.
- رماد.
العناصر الناتجة عن الاحتراق غير الكامل
يُعرف الاحتراق غير الكامل بالتفاعلات التي تحدث عند عدم وجود أكسجين كافٍ ، وذلك بسبب عدم قدرة المواد على الاحتراق تمامًا ، ويتكون فيه أول أكسيد الكربون ، وهو ملوث.الهواء ، وهذا النوع يُعرف بالاحتراق المتسخ ، و يؤدي إلى ما يلي:
- أول أكسيد الكربون.
- ثاني أكسيد الكربون.
- كربون.
أنظر أيضا: ما الذي يسبب حرق الجلد دون احمرار للمس
تطبيقات على عملية الاحتراق
عملية الاحتراق هي إحدى العمليات التي تحدث يوميًا في حياتنا ، وتعود إلى نشأة الكون ، وهي من أقدم التقنيات التي عرفها الإنسان ، وهناك العديد من التطبيقات لهذه العملية ، مثل السخانات ، الصواريخ والمتفجرات ، وفيما يلي شرح بالتفصيل تطبيقات عملية الاحتراق:
أجهزة التدفئة
- تستخدم السخانات احتراق الغاز أو الفحم أو الخشب أو الوقود السائل لإنتاج الحرارة.
- يمكن التحكم في عملية الاحتراق عن طريق التوزيع المناسب للوقود والمواد المؤكسدة في الأفران والمواقد لتحقيق التسخين الأمثل.
- من خلال نقل الحرارة المناسب لمنتجات الاحتراق إلى الأشياء التي تحتاج إلى التسخين.
- بالإضافة إلى التحكم في الديناميكا الهوائية الصحيحة لتدفق الغاز في الموقد.
- تساهم عملية الإشعاع بشكل كبير في التبادل الحراري للسخانات.
- تم تصميم الأفران أو المواقد بناءً على الظروف المثالية التي يجب توفرها لعملية الاحتراق.
المتفجرات
- تستخدم المتفجرات على نطاق واسع في تطبيقات مختلفة وأعمال ميكانيكية مختلفة ، وتعتمد آلية عمل المتفجرات على الظروف المثالية لاحتراقها وتفجيرها.
- عندما يحدث احتراق هذه المواد في الحالة الغازية الناتجة عن التبخر أو التسامي أو التحلل.
- يمكن تطبيق نظرية احتراق الغاز على تصنيع المتفجرات ، مما يوفر معدل حرق يعتمد على الضغط ودرجة الحرارة ، وبالتالي يمكن تحديد معدل الاحتراق وطبيعة المتفجرات.
- يمكن إجراء الكثير من الأبحاث التجريبية لاعتماد نظام الاحتراق المناسب والطبيعة المادية للمتفجرات.
صناعة الصواريخ
- تُستخدم عمليات الاحتراق للمساعدة في الدفع عند إطلاق الصواريخ ، حيث يتم وضع الوقود الغازي أو الصلب أو السائل داخل الصواريخ.
- عند إطلاقها ، يتم إطلاق منتجات هذه المواد المحترقة من غرفة الاحتراق عبر الجزء السفلي من فوهة الصاروخ عالي السرعة ، مع اختبار آلية حركة العمليات الكيميائية في فوهة الصاروخ.
- من الضروري تحديد الاتجاه المطلوب لحركته ، حيث تقل القوة الدافعة مع زيادة الوزن الجزيئي للمواد الناتجة عن الاحتراق.
- لذلك ، يتم استخدام المواد منخفضة الوزن الجزيئي التي تنتج الكثير من الحرارة عند الاحتراق في تصنيع الصواريخ.
أنظر أيضا: بحث عن آثار البطالة الاقتصادية والاجتماعية على الفرد والمجتمع
وصلنا إلى نهاية المقال الذي عرضنا فيه العناصر الناتجة عن عملية الاحتراق في الهواء ، وهناك نوعان من الاحتراق ، كامل وغير مكتمل ، وكل منهما ينتج عنه عناصر. لقد راجعنا أيضًا مجموعة من التطبيقات المتعلقة بعملية الاحتراق.