Содержание
НАЛЕТЫ НА УГЛЕ
Многие металлы, входящие в состав исследуемых минералов, при накаливании последних в окислительном пламени соединяются с кислородом и дают летучие окислы. Эти окислы, осаждаясь на холодных частях угля, покрывают его тонким налетом различного вида и цвета. По окраске и свойствам налета можно определить металл, присутствующий в исследуемом минерале.
Производство опыта. Надо взять кусок древесного (лучше всего березового) угля, распилить его по длине для получения ровной гладкой поверхности и сделать на ней с помощью сверла очень неглубокую ямку в расстоянии не менее 0,5—0,9см от края. В ямку положить кусочек сурьмяного блеска, величиною с просяное зерно или немного больше, и нагревать его самым концом окислительного пламени. Пламя ни в коем случае не должно раскаливать угля на большом расстоянии впереди пробы. Скоро начинает идти густой белый дым, который покроет уголь впереди пробы белым налетом окиси сурьмы.
Реакция идет по уравнению:
Sb2S3 + 9О = Sb2О3 + 3 SО2 белый налет
При производстве опыта надо повернуть уголь так, чтобы «поймать» этот дым в возможно большем количестве.
Если направить на налет окислительное пламя — он быстро исчезает, не оставляя следов. Если же подвергнуть его действию восстановительного пламени (на очень короткое время), то он исчезает, оставляя зеленый след.
Если сделать ту же пробу со свинцовым блеском (галенитом), получается темножелтый налет окиси свинца, который по охлаждении делается желтовато-серым. Вокруг налета заметна иногда белая кайма углекислого свинца.
Реакция идет по уравнению:
PbS+3О = PbO + SО2
галенит желтыйналет
Налет свинца летуч и в окислительном, и в восстановительном пламени, причем окрашивает последнее в синий цвет.
Свойства налетов для наиболее распространенных элементов приведены в табл. 6.
Создание реалистичного огня в Blender
Из данного урока Вы научитесь:
- Создавать огонь, при помощи системы частиц и симуляции дыма
- С помощью текстур создавать материал огня
- Контролировать поток и скорость распространения огня
- Создавать пост-обработку для огня
Подготовка сцены и настройки системы частиц
Добавьте в сцену любой объект, измените освещение с Point на Sun, перейдите на вкладку мира и произведите следующие настройки:
Перейдите на вкладку системы частиц, выберите Ваш объект и создайте для него новую систему частиц. Установите необходимое Вам количество частиц (чем меньше частиц – тем меньше огня) и время их жизни.
В меню Velocity установите значение Normal 0.3 и Random 0.7. В меню Field Weights полностью уберите гравитацию, отключите рендер частиц в меню Render, а в меню Display выберите способ отображения частиц в окне 3D-вида.
Выполнив все настройки частиц, в меню Cache нажмите кнопку Bake (предварительно можете запустить анимацию Alt + A).
Настройки Domain и Flow
Теперь необходимо добавить в сцену куб. Увеличьте его размер таким образом, чтобы Ваш объект свободно располагался внутри него. Больше всего пространства должно быть вверху, так как огонь горит вверх и дым подымается тоже.
Выделив куб, перейдите на вкладку физики, нажмите кнопку Smoke и укажите, что Ваш куб будет Domain. Та же процедура с Вашим объектом, только для него необходимо указать тип Flow. Произведите следующие настройки:
Чем выше значение Temp.
Diff, тем быстрее будет подыматься огонь. Если занизить данную настройку, огонь будет гореть плавно.
https://youtube.com/watch?v=cBtP3-gSrZk
Снова выделите куб и произведите следующие настройки для Domain:
Если Вам необходимо больше дыма, увеличивайте значение Dissolve. Также чем выше значение Resolution, тем качественнее будет симуляция.
Далее включите меню Smoke High Resolution и сделайте следующие настройки:
Изменение Noise Method на FFT позволит создать более реалистичный огонь. Разница в методах практически отсутствует, но для огня лучше использовать метод FFT.
Выставив нужные значения, в меню Smoke Cache необходимо нажать клавишу Bake.
Если Вы еще ни разу не сохранялись, то данное меню будет недоступно и там будет соответствующее предупреждение.Сохраните работу, чтобы кнопка стала активной!
По завершению процесса кеширования, выберите куб, перейдите на вкладку Материалов и создайте для куба новый материал. Измените тип материала с Surface на Volume. Произведите следующие настройки:
Перейдите на вкладку Текстур и создайте новую текстуру. Измените ее тип на Voxel Data, в меню Voxel Data укажите в качестве Domain Object Ваш куб, а также в меню Influence отключите Emmision Color и включите Density.
Создайте еще одну текстуру, и снова укажите ее тип Voxel Data. Снова в меню Voxel Data укажите в качестве Domain Object Ваш куб. В меню Influence включите Emmision и Emmision Color. Измените Blend на Multiply.
Когда завершите настройку огня, можно приступать к последнему шагу – пост-обработке.
Пост-обработка
С помощью пост-обработки мы добавим эффект свечения для нашего огня, что, в свою очередь, придаст ему больше реализма (кликабельно).
Вы можете использовать как оба нода Glare, так и один. Разница между ними представлена на изображении ниже (кликабельно):
Полезные советы
- Для ускорения рендеринга отключите Anti-Aliasing на вкладке Render.
- Большое значение времени жизни частиц создает “стабильный” огонь, маленькое – создает турбулентность.
- От количества частиц зависит количество огня (и время рендеринга).
- С помощью параметров Dissolve и Color Ramp можно значительно изменять вид огня.
Кратко о характеристиках и свойствах: пламя, дым, температура горения
Пламя — форма распространения огня, возникающая в процессе горения топлива и представляющая собой раскаленную газообразную среду.
Считается, что частицы в пламени костра ионизированы и само пламя, по сути, представляет собой плазму.
Пламя в условиях Земли распространяется снизу вверх из-за того, что нагретый пламенем воздух расширяется и плотность его снижается. То есть, становясь более легким по сравнению с окружающими слоями, устремляется вверх, вытягивая за собой пламя.
Именно поэтому растопку поджигают снизу. Если растопку поджечь сверху, то огонь, не имея возможность нагреть нижележащие слои топлива, может погаснуть, а если не погаснет, то процесс разжигания будет медленным и «ленивым».
На этом же принципе основана работа долгогорящего костра «пирамида», о котором мы подробно рассказывали тут.
Высота пламени зависит от интенсивности горения. Чем интенсивнее горит топливо, тем выше будут языки пламени, и тем больше тепла оно будет выделять. Например, костер «пионерский» устроен таким образом, что дрова в нем сгорают очень быстро, выделяя большое количество тепла и света, однако и прогорает такой костер тоже значительно быстрее по сравнению с другими видами костров.
На фото именно такой костер:
Как уже отмечалось ранее, температура пламени зависит от сгораемого материала, поскольку разные горючие вещества выделяют разное количество тепла при сгорании. Например, пламя горящего спирта будет иметь температуру 900 °С, бензина — более 1300 °С, а магния, используемого в виде стружки для разжигания огня от современного огнива, — 2200 °С.
Цвет свечения горящего топлива зависит от температуры горения. Чем выше температура, тем более смещается спектр свечения от красных оттенков к фиолетовым.
Примеси различных веществ в горючем (в том числе образующиеся в результате химической реакции и нагревания) могут менять цвет пламени. Так, например, натрий из поваренной соли, которую кинули в костер, окрашивает пламя в желтый цвет, медный купорос — в синий, а борная кислота — в бирюзовый.
Что касается горения дров, то желто-оранжевый цвет пламя приобретает из-за наличия в составе топлива солей натрия, а синий — из-за образования угарного газа при неполном сгорании дров.
Пламя также может быть бесцветным и невидимым. Это происходит при полном сгорании топлива с образованием водяных паров и углекислого газа, поскольку эффекта окрашивания пламени от этих веществ не наблюдается.
Если поместить способный гореть материал в верхнюю часть пламени, он будет сгорать быстрее, чем помещенный в центральную часть. Это связано с тем, что в верхней части пламени и температура выше, и кислорода больше, поскольку все, что должно было окислиться, уже окислилось и не расходует кислород. Однако этого не скажешь о средней части пламени, где присутствует избыток несгоревшего вещества при недостатке кислорода.
Думаю, с пламенем немного разобрались. Теперь поговорим о дыме.
Дым — мелкодисперсный аэрозоль, образующийся при сгорании топлива. Из-за небольших размеров частицы дыма не оседают, а остаются в толще воздушных масс.
Цвет дыма от костра бывает белым и черным, хотя с помощью различных пиротехнических смесей можно получить дым практически любого цвета. Белый дым может быть связан с большим количеством влаги, содержащейся в сгораемой древесине, а черный — с большим количеством сажи, образующейся при горении. Например, зеленая трава, брошенная в костер, дает густой белый дым, а зажженная автомобильная покрышка — черный.
Например, на фото ниже показан абсолютно натуральный дым от зеленой хвои:
При обеспечении достаточного количества кислорода, поступающего с воздухом, костер может гореть, образуя минимальное количество дыма. И наоборот, если костру не хватает воздуха, он может сильно дымить при слабом горении.
Фазы горения
По сути, деревья — концентрат энергии излучения Солнца. Листья растений работают как небольшие солнечные панели, поглощающие световую энергию, чтобы с её помощью преобразовать воду, углекислый газ и минералы в органические вещества. Горение можно рассматривать как процесс обратный фотосинтезу. Поджигание дров освобождает накопленную за время жизни растения энергию, реализуя её в виде высокой температуры огня в костре. Горение древесины проходит три фазы:
- Испарение влаги под воздействием температуры открытого пламени. Любая древесина содержит влагу, после поджигания вода в ней закипает и испаряется через трещины. Поскольку значительная часть подводимого тепла затрачивается на испарение, успешное поджигание либо требует сухих дров, либо большого количества тепла. Первая фаза завершается при достижении древесиной 100°C.
- Повышение температуры и газификация древесины. При 150 °C дерево начинает разлагаться на угли и летучие горючие вещества, оптимальная температура для этого процесса — от 280°C. Воспламенение газов происходит при температурах между 260 и 315°C с дальнейшим заметным пламенным горением. При 700°C и выше начинается процесс выделения и сжигания газов с высокой теплотворной способностью. Фаза заканчивается с прекращением образования летучих горючих веществ.
- Углеродное горение. После выделения первичных и вторичных газов остаются углеродные цепи и несгораемые вещества. Углерод, или древесный уголь, горит долго и без видимого пламени. Стадия заканчивается полным сгоранием твёрдых веществ в древесине до негорючей золы.
Какая часть пламени самая горячая?
Ученые предполагают, что люди научились использовать огонь более миллиона лет назад – когда, собственно, они еще не были homo sapiens . За прошедшее с тех пор время процессы горения были изучены досконально. Давайте и мы разберемся.
Горение – это ни что иное, как очень интенсивный процесс окисления. Этот процесс сопровождается излучением и выделением большого количество тепла. В природе и нашей повседневной жизни окислителем является кислород, который содержится в воздухе. Он окисляет горючее, которое чаще всего содержит углерод. В результате этой окислительной реакции образуются углекислый газ.
Если в химическом составе сгорающего вещества присутствует водород, то в процессе горения образуется вода, которая имеет высокую теплоемкость. Выделяющееся тепло частично затрачивается на то, чтобы эту воду испарить, поэтому температура горения всегда выше у тех веществ, в составе которых водород отсутствует.
Температура воспламенения большинства твердых материалов (например, дерева) составляет около 300 градусов. После возгорания температура значительно повышается. Так, например, температура горения спички может доходить до 800 и даже 1000 градусов. Одной из самых высоких температур горения обладает ацетилендинитрил: до 5000 градусов.
Конус пламени можно разделить на три основных зоны.
Самая нижняя зона – темная, горение там отсутствует, так как в эту зону кислород практически не поступает. Температура этой зоны наиболее низкая – 300-350 градусов.
Следующая зона – светящаяся, она находится чуть ниже середины конуса пламени. Это часть пламени называется восстановительной; кислород в этой зоне присутствует, но его мало, а самого топлива – много. Тут происходит его температурное разложение и неполное сгорание. Температура в этой зоне держится на уровне 600-800 градусов.
Самая верхняя зона пламени едва светится и называется окислительным пламенем. В этой зоне наблюдается избыток кислорода, поэтому окислительные процессы в продуктах сгорания идут наиболее интенсивно. Эта зона характеризуется наиболее высокой температурой, которая может достигать 1500 градусов. Таким образом, температура пламени растет от нижней части к верхней .
Любопытно, что пламя в условиях невесомости кардинально меняется. На Земле наличие гравитации обуславливает конвекционные потоки, которые поднимают вверх раскаленные частички вещества и образуют характерную конусообразную форму пламени. В невесомости этого нет, поэтому процесс горения происходит у самой поверхности вещества, а пламя приобретает сферическую форму без характерных зон.
Какие дрова для костра лучше подходят
Говорят, бесконечно можно смотреть на три вещи: как горит костер, как бежит вода и третье по желанию и вкусам говорящего. И это верно. пламя костра способно не только обогреть, осветить и накормить. Оно может заставить задуматься. Некоторые народы видели тайные знаки в языках пламени, другие – великие предзнаменования. Для современного человека костер ассоциируется не с просушкой одежды и теплом, а с умиротворением и светом пламени. К сожалению, современная жизнь лишила человека удовольствия отдыха у костра. В современном мире нужно выбраться на природу и только там насладиться потрескиванием дров и чудными языками пламени.
Для приготовления еды на казане на костре больше всего ценятся дуб и береза. Дрова именно из этих деревьев горят, выделяя много тепла. Для розжига хорошо использовать щепки, крупные поленья нужно подбрасывать в уже разгоревшийся костер. Кроме дуба и березы можно использовать вообще любые лиственные деревья. Самыми ценными считаются дрова, заготовленные с зимы: бук, граб, дуб, акация, березы.
Для сооружения костра потребуются как большие поленья, так и мелкие сухие веточки и кора, для разведения костра. для небольшого костерка подойдет и хворост. Последний является оптимальным вариантом в отсутствии возможности заготовить дрова. Например, если нет инструмента. Также его можно использовать для растопки более крупных дров, которые сами по себе не загорятся без возникновения необходимой температуры.
Хвойные породы очень быстро прогорают, зато ярко. Костры из этих пород лучше не использовать для просушки одежды – хвойные деревья имеют возможность выбрасывать искры, от которых может пострадать не только одежда, но и сидящие рядом люди.
Прямой показатель качества дров это наличие в них влаги. Чем больше влаги содержится в древесине – тем больше энергии уходит на ее испарение, а не на обогрев помещения, например. Поэтому использование сырых дров аналогично простому выкидыванию последних.
Литература [ править | править код ]
Тидеман Б. Г., Сциборский Д. Б. Химия горения. — Л. , 1935.
Пламя — это явление, которое вызвано свечением газообразной раскалённой среды. В некоторых случаях оно содержит твёрдые диспергированные вещества и (или) плазму, в которых происходят превращения реагентов физико-химического характера. Именно они и приводят к саморазогреву, тепловыделению и свечению. В газообразной среде пламени содержатся заряженные частицы — радикалы и ионы. Это объясняет существование электропроводности пламени и его взаимодействие с электромагнитными полями. На таком принципе построены приборы, которые могут приглушить огонь, изменить его форму или оторвать его от горючих материалов при помощи электромагнитного излучения.
Полезные советы
Высокая температура горения дров – залог эффективного отопления частного дома. Даже производители ТТ-котлов и дровяных печей указывают в инструкции, что лучший КПД теплогенератора наблюдается именно при работе на максимальном режиме.
Напоследок дадим несколько рекомендаций, как добиться высокой жаропроизводительности, а значит, и экономии энергоносителя:
Если дрова вам приходится закупать, не берите низкокалорийные породы, например, иву и тополь. Первая слишком насыщена влагой, а второй отличается малой плотностью. Помните, что вы оплачиваете кубометры, а не килограммы твердого топлива.
Высушите поленья насколько это возможно. Свежесрубленное дерево достигает влажности 20—25% после минимум полутора лет сушки в открытой дровнице.
Старайтесь не эксплуатировать котел в хваленом режиме тления, который якобы помогает экономить. Как вы могли убедиться по фото, температура огня при нормальном горении составляет 800 °С, а тлеющая древесина даст не больше 450 °С. С такой теплоотдачей дом не обогреешь.
Угарный газ СО не только горюч, но и токсичен. Пытаясь экономить топливо, мы перекрываем подачу воздуха в топку и провоцируем его выделение. Мало того что потенциальное топливо без толку выбрасывается наружу, но и загрязняет окружающую среду.
Не организовывайте подачу воздуха в топку с улицы, чтоб не терять энергии на его нагрев
При выборе твердотопливного котла обращайте внимание на модели с каналом подогрева. Их легко отличить по вентилятору, установленному на верхней панели, а не в дверце зольника.
Конечно, непрерывно поддерживать в камере высокую температуру невозможно, ведь потребность дома в тепле тоже меняется и зависит от многих факторов. Для накопления излишков энергии существуют теплоаккумуляторы, они же – буферные емкости. В крайнем случае приобретайте теплогенератор с принудительным наддувом, где в периоды отключения вентилятора доступ воздуха перекрывается полностью.
Обыкновенный факел
Начать стоит с простого. Создать традиционный факел из подручных ресурсов не составляет труда, и поэтому он так востребован игроками. При начале игры нужно продумать, как вы сможете обороняться от враждебных существ и выживать. Первое, что приходит на ум — постройка убежища или полноценного жилища. Его необходимо сконструировать, обустроить изнутри и осветить. Здесь и пригодится стандартный факел. Этот инструмент имеет несколько назначений.
Самое очевидное — это освещение вашего дома, пещер, которые вы исследуете, создание неблагоприятных условий для вражеских существ и избавление от воды и лавы. Умельцы в Майнкрафт даже используют факел для того, чтобы получать запас воздуха, находясь под водой, поэтому недооценивать этот предмет не стоит. Чтобы создать факел, вам нужны будут палка и уголь. Далее описано, где можно обнаружить нужные ингредиенты для крафта.
Поиск материалов
Как было упомянуто ранее, для создания факела потребуется хороший запас палок и углей (если вы отправляетесь в пещеру или имеете обширный дом). Где же можно обнаружить эти ресурсы в игровом мире?
Обширный и разнообразный мир Майнкрафта наполнен разными кубами и предметами. Поиск конкретного предмета может быть затрудненным для начинающего игрока, поэтому стоит приготовиться узнавать новое об этой игровой вселенной. Однако, рецепт создания факела не сложен для новичка, что является оправданным — без него выживание в игре будет несколько неполноценным и опасным.
Раздобыть палку можно посредством работы с деревянными блоками. Этот ресурс доступно встретить в большинстве биомов, где есть растущие деревья, поэтому сложностей в его поисках практически никогда не возникает на начальных этапах игры. Все, что нужно сделать — это разбить несколько деревянных блоков, активировать инвентарь, поместить в одну из четырех клеточек добытый материал, и вы получите доски. Их, в свою очередь, нужно переместить в место, куда вы расположили бревна, чтобы создать из них палки. Довольно простой рецепт.
Следующим ингредиентом является уголь. Раздобыть его можно несколькими способами. Это создание блока из уже существующих материалов, поиск руды в пещерах или сундуках сокровищниц. Все эти способы отличаются друг от друга и выбирать стоит самый легкий и доступный вам на данный момент. Что же необходимо сделать в целях получения угля?
Один из способов — это добыть угольную руду. Этот блок разбивается любым видом кирки и из него выпадает одна единица угля (в случае с незачарованным инструментом). Это самый простой и подручный метод в ситуациях, когда вы отправились на поиск драгоценных материалов в пещеру. Просто собирайте угольные блоки попутно, чтобы не остаться без освещения.
Другим способом является добытие угля через сжигание древесного блока. Для этого нужно создать печку, в ней разместить несколько блоков дерева в секции сжигаемого материала и топлива для него и дожидаться окончания процесса. Уголь также может быть обнаружен в сокровищницах (в сундуках на железной дороге). После получения доступа к нужным ресурсам, скрафтите факел, поместив уголь сверху и палки снизу. Из одного угля получается четыре факела.
