Также используют дикий огонь для своих представлений. Дикий огонь использовался в битве на Черноводной .

Свойства

В обычных условиях дикий огонь представляет собой жидкость мутно-зеленого цвета. От холода он загустевает и медленно перетекает в наклоненном сосуде, а при нагревании приобретает консистенцию лампадного масла. Это очень летучее и очень текучее вещество; оно способно пропитывать ткань, дерево, кожу и, если верить алхимикам, даже сталь; таким образом, любой материал становится легковоспламеняющимся . Дикий огонь легче воды и при попадании в воду растекается по поверхности.

При воспламенении дикий огонь горит ярко-зеленым пламенем, «цвета желчи, нефрита и пиромантовской мочи» . Он не тушится водой и вообще ничем, так как, по-видимому, содержит в своем составе окислитель и не нуждается в кислороде воздуха. Горение может продолжаться очень долго; известно, что тончайший слой дикого огня на мече Тороса из Мира был способен гореть целый час . Попытки потушить дикий огонь бессмысленны, так что остается лишь ждать, пока субстанция выгорит полностью. У моряков есть присказка, что нельзя пытаться тушить дикий огонь даже струей мочи, ибо «хрен отвалится» . С годами субстанция становится более «капризной», способна воспламениться от малейшего нагрева, даже от солнечного света, и очень легко взрывается. Взрыв одного сосуда заставляет взорваться соседние .

Температура пламени дикого огня очень высока, от его жара плавятся самые прочные металлы и плоть стекает с костей, как воск . По словам пиромантов на свете есть только три вещи горячее дикого огня: драконье пламя, подземный огонь и летнее солнце . Алхимики прекрасно сознавали, насколько опасен их продукт, и постоянно предупреждали об опасности заказчиков-королей .

Приготовление и хранение

Это исключительно ценное вещество готовит Гильдия Алхимиков в Королевской Гавани ; процесс приготовления дикого огня и его состав связан с магией и окружен множеством тщательно оберегаемых тайн. Алхимики, работающие с диким огнем, называются пиромантами. Сам дикий огонь они называют просто «субстанцией» . В Гильдии есть Галерея Железных Факелов, освещенная двадцатифутовыми опорами из черного металла, смазанного диким огнем - впрочем, их зажигают только в честь приезда знатных гостей: дикий огонь слишком дорог, чтобы тратить его впустую .

Хранят дикий огонь в шарообразных глиняных горшках размером с кулак, с очень тонкими стенками; горловина запечатывается воском. Стенки сосуда намеренно делаются грубыми и шершавыми, чтобы сосуд не выскальзывал из пальцев. Сосуды, сделанные во времена короля Эйриса , согласно королевскому пожеланию делались в форме фруктов .

По старым правилам сосуды с диким огнем уничтожали после истечения срока годности, но после восстания Роберта Баратеона у Гильдии не достает средств и людей, чтобы это делать; вместо этого старые сосуды запечатали воском и закачали в подземные хранилища воды .

Перевозка сосудов осуществляется в телегах с песком. Мастерские Гильдии - голые каменные помещения, откуда сосуды с диким огнем уносят в хранилища сразу же после приготовления. Мастерские снабжены примитивными, но действенными системами пожаротушения - над потолком каждой мастерской находится комната с песком, которым в случае пожара внизу можно засыпать пламя вместе с незадачливым алхимиком. Галлин уверял, что на комнаты с песком «наложено заклятие» - Тирион подозревал, что речь о каком-нибудь хитроумном механизме .

Пироманты в подземелье. Кадр телесериала HBO.

Впрочем, возможно, алхимики действительно используют магию при приготовлении дикого огня. Галлин рассказывал Тириону, что некогда спрашивал своего учителя Поллитора , почему многие заклинания алхимиков не так действенны, как говорится в книгах, и тот ответил, что магия стала уходить из мира после смерти последнего дракона . С возвращением драконов в конце «Игры престолов » заклинания алхимиков стали более действенными .

История

Дикий огонь известен и на Востоке: в Кварте Дейнерис Таргариен видела пироманта-фокусника, который, по словам Куэйты , устраивал фокусы с порохом и диким огнем .

Эйрис II и его тайники

Для обороны города еще задолго до битвы Серсея Ланнистер заказала пиромантам 10 тысяч горшков с диким огнем. На момент посещения Тирионом Гильдии Алхимиков они располагали 7840 сосудами, включая 4000 «переспелых» сосудов короля Эйриса . Тем не менее, спустя несколько месяцев Галлин доложил, что готово 13 тысяч сосудов - много больше, чем ожидалось. Тирион заподозрил, что алхимики хотят его обмануть, и пригрозил пироманту королевским палачом .

Тирион распорядился подготовить огнеметные команды, выученные стрелять из катапульт горшками с зеленой краской и горящим маслом . Во время битвы река была перекрыта цепью, после чего большая часть вражеского флота была сожжена с помощью снаряженных диким огнем катапульт, настенных огнеметов и кораблей-брандеров; разлившийся по поверхности реки дикий огонь поджигал корабли ниже по течению . Практически все находившиеся на кораблях обеих сторон рыцари, матросы и солдаты либо сгорели заживо, либо утонули .

Сожжение башни Десницы

На свадьбу Битва королей, Тирион I

Горящая смола – одно дело, а дикий огонь – совсем другое. Потушить его почти невозможно. Накроешь его плащом – плащ загорится, прихлопнешь ладонью – загорится рука. Битва королей, Давос III

Я не знаю, старик, видел ли ты хоть одну битву, но всё может пойти наперекосяк. Мы метаем что-то в Станниса, он метает что-то в нас. Люди гибнут, люди срут под себя, люди бегут. А это значит - горшки бьются. А это значит - огонь в наших стенах. А это значит - несчастные скоты, защищающие город, в итоге спалят его дотла. Телесериал HBO / The Ghost of Harrenhal

Поцелуи дикого огня превращали корабли в погребальные костры, а людей – в живые факелы. Воздух был полон дыма, стрел и криков.<...>Около десятка костров полыхало под городской стеной там, где разбились бочки со смолой, но по сравнению с диким огнем они казались свечками, мигающими в горящем доме, – их красно-оранжевые языки бледнели рядом с ядовито-зеленым адом. Низкие облака, перенимающие цвет горящей реки, окрашивали небо в бегущие диковинно-красивые оттенки зелени. Страшная красота – словно драконий огонь. Быть может, Эйегон Завоеватель чувствовал то же самое, пролетая над Огненным Полем. Битва королей, Тирион XIII

Вниз по течению плыли обгоревшие тела, и тонущие цеплялись за дымящиеся обломки. В пятидесяти футах выше над рекой плясал зеленый огненный демон. В каждой из десяти своих рук он держал бич, и все, на что падали удары, воспламенялось. <...> Казалось, что Черноводная кипит в своих берегах, а по воздуху носились горящие снасти, горящие тела и обломки кораблей. Битва королей, Давос III

Башня, охнув в ответ, осветилась изнутри красным, желтым, оранжевым… и зеленым, зловещей темной зеленью, цвета желчи, жадеита, пиромантовой мочи. Алхимики именуют это вещество «субстанцией», но в народе оно зовется «диким огнем». Пир стервятников, Серсея III

За кулисами

Прообразом дикого огня послужил греческий огонь - похожая горючая смесь, использовавшаяся в Византии с VII века н.э. и до самой гибели империи в 1453 году, оставаясь своего рода супероружием византийцев. Слова wildfire и Greek fire в английском языке были изначально синонимичны. Состав греческого огня, как и в Вестеросе, держался в глубокой тайне и остался неизвестным. Считается, что в рецептуру греческого огня входили сырая нефть, негашеная известь и сера.

Кроме того, дикому огню в ПЛИО присвоены некоторые свойства современных напалмов, точнее, супернапалмов. Супернапалм - сгущенный бензин с загустителями и добавлением порошков легких металлов - не тушится водой и обладает очень высокой температурой горения; образующиеся при горении шлаки способны прожигать даже металлические конструкции (что и происходило с мечом Тороса).

Которое представляет собой экзотермическую реакцию, в которой окислитель, обычно кислород, окисляет горючее, обычно углерод, в результате чего возникают продукты сгорания, такие как диоксид углерода, вода, тепло и свет. Типичный пример – горение метана:

CH 4 + 2 O 2 → CO 2 + 2 H 2 O

Тепло, возникающее при горении, может использоваться для питания самого горения, и в случае, когда этого достаточно и дополнительной энергии для поддержания горения не требуется, возникает огонь. Чтобы остановить огонь, можно удалить горючее (отключить горелку на плите), окислитель (накрыть огонь специальным материалом), тепло (сбрызнуть огонь водой) или саму реакцию.

Горение, в некотором смысле, противоположно фотосинтезу , эндотермической реакции, в которую вступают свет, вода и диоксид углерода, в результате чего возникает углерод.

Есть искушение предположить, что при сжигании дерева используются углерод, находящийся в целлюлозе . Однако, судя по всему, происходит нечто более сложное . Если подвергнуть дерево воздействию тепла, оно подвергается пиролизу (в отличие от горения, не требующему кислорода), преобразующий её в более горючие вещества, такие, как газы, и именно эти вещества загораются при пожарах.

Если дерево горит достаточно долго, пламя исчезнет, но тление продолжится, и в частности дерево продолжит светиться. Тление – это неполное горение , в результате которого, в отличие от полного горения, возникает монооксид углерода .

Повседневные объекты постоянно излучают тепло, большая часть которого находится в инфракрасном диапазоне. Его длина волны больше, чем у видимого света, поэтому без специальных камер его не увидеть. Огонь достаточно ярок для того, чтобы выдавать видимый свет, хотя и инфракрасного излучения у него хватает.

Другой механизм возникновения цвета у огня – спектр излучения сжигаемого объекта. В отличие от излучения АЧТ, спектр излучения имеет дискретные частоты. Это происходит благодаря тому, что электроны порождают фотоны на определённых частотах, переходя из высокоэнергетического в низкоэнергетическое состояние. Эти частоты можно использовать для определения присутствующих в пробе элементов. Схожая идея (использующая спектр поглощения) используется для определения состава звёзд. Спектр излучения также отвечает за цвет фейерверков и цветного огня .

Форма пламени на Земле зависит от гравитации. Когда огонь разогревает окружающий воздух, происходит конвекция : горячий воздух, содержащий, помимо прочего, горячую золу, поднимается, а холодный (содержащий кислород), опускается, поддерживая огонь и придавая пламени его форму. При низкой гравитации, к примеру, на космической станции, этого не происходит. Огонь питается диффузией кислорода, поэтому горит медленнее и в виде сферы (поскольку горение происходит только там, где огонь соприкасается с содержащим кислород воздухом. Внутри сферы кислорода не остаётся).

Излучение абсолютно чёрного тела

Излучение АЧТ описывает формула Планка , относящаяся к квантовой механике. Исторически она была одной из первых применений квантовой механики. Её можно вывести из квантовой статистической механики следующем образом.

Мы подсчитываем распределение частот в фотонном газе при температуре T. То, что оно совпадает с распределением частот фотонов, испускаемых абсолютно чёрным телом той же температуры, следует из закона излучения Кирхгофа . Идея в том, что АЧТ можно привести в температурное равновесие с фотонным газом (поскольку у них одинаковая температура). Фотонный газ поглощается ЧТ, также испускающим фотоны, так что для равновесия необходимо, чтобы для каждой частоты, на которой ЧТ испускает излучение, оно и поглощало бы его с той же скоростью, что определяется распределением частот в газе.

В статистической механике вероятность нахождения системы в микросостоянии s, если оно находится в тепловом равновесии при температуре T, пропорциональна

Где E s - энергия состояния s, а β = 1 / k B T, или термодинамическая бета (Т – температура, k B - постоянная Больцмана). Это распределение Больцмана . Одно из объяснений этого дано в блогпосте Теренса Тао. Это значит, что вероятность равна

P s = (1/Z(β)) * e - β E s

Где Z(β) – нормализующая константа

Z(β) = ∑ s e - β E s

Для описания состояния фотонного газа нужно знать что-то по поводу квантового поведения фотонов. При стандартном квантовании электромагнитного поля поле можно рассматривать как набор квантовых гармонических осцилляций , каждая из которых осциллирует с разными угловыми частотами ω. Энергии собственных состояний гармонического осциллятора обозначаются неотрицательным целым n ∈ ℤ ≥ 0 , которое можно интерпретировать, как количество фотонов частоты ω. Энергии собственных состояний (с точностью до константы):

В свою очередь, квантовая нормализующая константа предсказывает, что на низких частотах (относительно температуры) классический ответ приблизительно верен, но на высоких средняя энергия экспоненциально падает, при этом падение получается большим при меньших температурах. Это происходит потому, что на высоких частотах и низких температурах квантовый гармонический осциллятор большую часть времени проводит в основном состоянии, и не переходит так легко на следующий уровень, что вероятность чего экспоненциально ниже. Физики говорят, что большая часть этой степени свободы (свободы осциллятора колебаться на определённой частоте) «замораживается».

Плотность состояний и формула Планка

Теперь, зная, что происходит на определённой частоте ω, необходимо просуммировать по всем возможным частотам. Эта часть вычислений классическая и никаких квантовых поправок делать не надо.

Мы используем стандартное упрощение, что фотонный газ заключён в объём со стороной длиной в L с периодическими граничными условиями (то есть, реально это будет плоский тор T = ℝ 3 / L ℤ 3). Возможные частоты классифицируются по решениям уравнения электромагнитных волн для стоячих волн в объёме с указанными граничными условиями, которые, в свою очередь, соответствуют, с точностью до множителя, собственным значениям лапласиану Δ. Точнее, если Δ υ = λ υ, где υ(x) – гладкая функция T → ℝ, тогда соответствующее решение уравнения электромагнитной волны для стоячей волны будет

υ(t, x) = e c √λ t υ(x)

И поэтому, учитывая, что λ обычно отрицательная, и значит, √λ обычно мнимый, соответствующая частота будет равна

ω = c √(-λ)

Такая частота встречается dim V λ раз, где V λ - λ-собственное значение лапласиана.

Упрощаем мы условия при помощи объёма с периодическими граничными условиями потому, что в этом случае очень просто записать все собственные функции лапласиана. Если использовать для простоты комплексные числа, то они определяются, как

υ k (x) = e i k x

Где k = (k 1 , k 2 , k 3) ∈ 2 π / L * ℤ 3 , волновой вектор . Соответствующее собственное значение лапласиана будет

λ k = - | k | 2 = - k 2 1 - k 2 2 - k 2 3

Соответствующей частотой будет

И соответствующей энергией (одного фотона этой частоты)

E k = ℏ ω k = ℏ c |k|

Здесь мы аппроксимируем вероятностное распределение по возможным частотам ω k , которые, строго говоря, дискретны, непрерывным вероятностным распределением, и подсчитываем соответствующую плотность состояний g(ω). Идея в том, что g(ω) dω должна соответствовать количеству доступных состояний с частотами в диапазоне от ω до ω + dω. Затем мы проинтегрируем плотность состояний и получим окончательную нормализующую константу.

Почему эта аппроксимация разумна? Полную нормализующую константу можно описать следующим образом. Для каждого волнового числа k ∈ 2 π / L * ℤ 3 существует число n k ∈ ℤ ≥0 , описывающее количество фотонов с таким волновым числом. Общее количество фотонов n = ∑ n k конечно. Каждый фотон добавляет к энергии ℏ ω k = ℏ c |k|, из чего следует, что

Z(β) = ∏ k Z ω k (β) = ∏ k 1 / (1 - e -βℏc|k|)

По всем волновым числам k, следовательно, его логарифм записывается, как сумма

Log Z(β) = ∑ k log 1 / (1 - e -βℏc|k|)

И эту сумму мы хотим аппроксимировать интегралом. Оказывается, что для разумных температур и больших объёмов подынтегральное выражение меняется очень медленно с изменением k, поэтому такая аппроксимация будет весьма близкой. Она перестаёт работать только при сверхнизких температурах, где возникает конденсат Бозе-Эйнштейна .

Плотность состояний вычисляется следующим образом. Волновые векторы можно представить в виде равномерных точек решётки, живущих в «фазовом пространстве», то есть, количество волновых векторов в некоем регионе фазового пространства пропорционально его объёму, по крайней мере, для регионов, крупных по сравнению с шагом решётки 2π/L. По сути, количество волновых векторов в регионе фазового пространства равно V/8π 3 , где V = L 3 , наш ограниченный объём.

Остаётся вычислить объём региона фазового пространства для всех волновых векторов k с частотами ω k = c |k| в диапазоне от ω до ω + dω. Это сферическая оболочка толщиной dω/c и радиусом ω/c, поэтому её объём

2πω 2 /c 3 dω

Поэтому плотность состояний для фотона

G(ω) dω = V ω 2 / 2 π 2 c 3 dω

На самом деле эта формула в два раза занижена: мы забыли учесть поляризацию фотонов (или, что эквивалентно, спин фотона), которая удваивает количество состояний для данного волнового числа. Правильная плотность:

G(ω) dω = V ω 2 / π 2 c 3 dω

То, что плотность состояний линейна в объёме V работает не только в плоском торе. Это свойство собственных значений лапласиана по закону Вейла . Это значит, что логарифм нормализующей константы

Log Z = V / π 2 c 3 ∫ ω 2 log 1 / (1 - e - βℏω) dω

Производная по β даёт среднюю энергию фотонного газа

< E > = - ∂/∂β log Z = V / π 2 c 3 ∫ ℏω 3 / (e βℏω - 1) dω

Но для нас важно подынтегральное выражение, дающее «плотность энергий»

E(ω) dω = Vℏ / π 2 c 3 * ω 3 / (e βℏω - 1) dω

Описывающее количество энергии фотонного газа, происходящее от фотонов с частотами из диапазона от ω до ω + dω. В итоге получилась форма формулы Планка, хотя с ней нужно немного поиграть, чтобы превратить в формулу, относящуюся к АЧТ, а не к фотонным газам (нужно поделить на V, чтобы получить плотность в единице объёма, и проделать ещё кое-что, чтобы получить меру излучения).

У формулы Планка есть два ограничения. В случае, когда βℏω → 0, знаменатель стремится к βℏω, и мы получаем

E(ω) dω ≈ V / π 2 c 3 * ω 2 /β dω = V k B T ω 2 / π 2 c 3 dω

Теги:

• огонь
• квантовая физика

Добавить метки

• ОГО́НЬ , огня́ , м.

  1. только ед. ч. Раскаленные светящиеся газы вокруг горящего предмета; пламя. Развести огонь. Сгореть в огне. Греться у огня. Охватить огнем. □ Ермолай сидел ко мне спиною и подкладывал щепки в огонь. Тургенев, Ермолай и мельничиха. Пожары в высохших болотах - самое страшное, что можно испытать в этих краях. От них нельзя спастись: огонь идет очень быстро. Паустовский, Мещорская сторона. || перен. ( в сочетании с сущ. „любовь“, „негодование“ и т. п.). Чувство, с силой овладевшее кем-л., охватившее кого-л. и т. п. О муза! --- Могучей силой вдохновенья Страданья тела победи, Любви, негодованья, мщенья Зажги огонь в моей груди! Н. Некрасов, Последние песни. - [Данко] любил людей и думал, что, может быть, без него они погибнут. И вот его сердце вспыхнуло огнем желания спасти их. М. Горький, Старуха Изергиль. || перен. Страстность, живость, душевный подъем, пыл. Нам дорога твоя отвага, Огнем душа твоя полна. Лермонтов, <К Н. И. Бухарову>. Игра Сусанны [на фортепьяно] меня поразила несказанно: я не ожидал такой силы, такого огня, такого смелого размаха. Тургенев, Несчастная. - Вы все очень талантливы, очень молоды, в вас столько огня. Инбер, Место под солнцем. || О ком-л. отличающемся горячим, пылким нравом, порывистостью и т. п. [Живновский:] Насчет этой исполнительности, я, просто, не человек, а огонь! Люблю, знаете, распорядиться. Салтыков-Щедрин, Губернские очерки. - Вот как перед истинным, сорок два с полтиной отдал… огонь, а не лошадь. Серафимович, Чибис.

  2. Свет от осветительных приборов. Зажечь огонь. Погасить огонь. □ Две первые комнаты были темны, в третьей был огонь. Пушкин, Станционный смотритель. Ужинали уж при огне. О. Спиридон все поглядывал на окно и угнетенно вздыхал. Мамин-Сибиряк, Искушение о. Спиридона. Я пришел поздно, но в Павликовой хате еще светил огонь. Соколов-Микитов, На пнях. || Светящаяся точка, пятно света. Видны были только тускнеющие огни оставленной гавани. Чехов, В море. На одной из них [барж] двигался огонь, кто-то ходил с фонарем. М. Горький, Челкаш. За темными стеклами окон мерцали огни города. Добровольский, Трое в серых шинелях. || перен. Блеск глаз (обычно как отражение какого-л. внутреннего состояния человека). Зубы в деснах ослабели, И потух огонь очей. Пушкин, Ода LVI. У Чубарова в глазах забегали веселые огни. Короленко, Прохор и студенты. Глаза деда горят молодым огнем. Соколов-Микитов, Над синей тайгой.

  3. только ед. ч. Стрельба, обстрел. Вести огонь. Прекратить огонь. Попасть под огонь. Перекрестный огонь. Линия огня. □ Более двух тысяч мятежников наскакали со всех сторон и открыли огонь из девяти орудий. Пушкин, История Пугачева. Огонь врага был неприцельным, и пули шли вслепую, никого из нас не задевая. Г. Линьков, Война в тылу врага.

  Антонов огонь см. антонов .
  Бенгальский огонь см. бенгальский .
  Блуждающие огни см. блуждающий .
  Сторожевые огни см. сторожевой .
  В огне - 1) в жару, в горячечном состоянии. [Нина:] Я, кажется, больна, И голова в огне - поди сюда поближе, Дай руку - чувствуешь, как вся горит она? Лермонтов, Маскарад. - Захворала [мать], в огне вся лежит. Серафимович, Сережа; 2) в бою, в сражении. Это был Невский полк, целый день бывший в огне и возвращавшийся в лагерь, так как он расстрелял все патроны. Гаршин, Аясларское дело.
  В огонь и в воду (готов, пойду и т. д.) - о готовности совершить самоотверженный поступок, пожертвовать собой. [Елохов:] Она за тебя и в огонь и в воду готова. Она сейчас за тебя хотела пожертвовать всем своим состоянием. А. Островский, Не от мира сего.
  Из огня да в полымя - из одной неприятности в другую, еще большую.
  Между двух огней - в положении, когда опасность грозит с двух сторон.
  Нет дыма без огня; дыма без огня не бывает см. дым .
  Огнем и мечом - с беспощадной жестокостью, уничтожая все.
  Бояться как огня - очень бояться.
  Днем с огнем не найти (или не сыскать) см. днем .
  Играть (или шутить) с огнем - делать то, что может повлечь за собой неприятные, опасные последствия.
  Подлить масла в огонь см. подлить .
  Предать огню и мечу см. предать .
  Пройти огонь и воду (и медные трубы) - многое испытать в жизни; иметь сложное небезупречное прошлое.

Источник (печатная версия): Словарь русского языка: В 4-х т. / РАН, Ин-т лингвистич. исследований; Под ред. А. П. Евгеньевой. - 4-е изд., стер. - М.: Рус. яз.; Полиграфресурсы, 1999; (электронная версия):

Введение

Актуальность темы. Без огня невозможна жизнь на Земле. Мы видим огонь каждый день – плита, костер, печка и т.д. Он всюду – в домах и школах, на заводах и фабриках, в двигателях космических кораблей. Вечный Огонь горит на площади Славы, в храмах всегда горят свечи …

Все лето по телевизору показывали лесные пожары. Сгорело безвозвратно большое количество деревьев, которые давали нам воздух. Могли бы стать интересными книгами и нашими школьными тетрадями. Погибли животные. Сгорели целые деревни, люди остались без жилищ.

Интересный и загадочный этот огонь!

Для детей о пожарах и мерах безопасности написано достаточно много книг, в том числе литературных произведений (“Дядя степа” С. Михалкова, “Путаница” К. Чуковского, “Кошкин дом” С. Маршака и т.д.). Но такие источники, в которых описываются подробно и свойства огня, и его польза встречаются редко. Наша работа – это попытка восполнить такой пробел.

Цель работы: Исследование значения огня для человека.

Задачи. В этой работе мы изучаем свойства огня и отвечаем на вопрос: Что такое огонь? Также разбираемся, как эти свойства используют люди. Каким образом и почему огонь может помочь и навредить людям? (Приложение 1).

Мы использовали справочную литературу: словарь, энциклопедию, некоторые книги для взрослых, и информацию из сети Интернет.

1. Что такое огонь? Основные свойства огня

В детской энциклопедии есть такое определение огня и горения: “это химическая реакция, в которой одно из веществ настолько нагревается, что соединяется с кислородом воздуха”. В толковом словаре русского языка читаем: “Огонь – горящие светящиеся газы высокой температуры” . После прочтения этой информации, автор данной работы так и не понял, что же такое огонь и решил дать такое ему определение, которое было бы понятно ученикам начальной школы. Для этого нужно выявить основные его свойства.

Основные свойства огня изучаем при помощи методов эксперимента (опытов) и наблюдения. Проделаем несколько опытов.

Примечание. Все опыты проводились в присутствии и с помощью взрослых, при этом были соблюдены правила безопасности: использовали негорящую поверхность (стеклянную доску) и приготовили кувшин с водой.

Описание опытов:

Опыт № 1. В темное время суток выключили в комнате свет. Стало темно, ничего не видно. Зажгли свечу, стали видны очертания предметов и людей.

Вывод: 1 свойство: Огонь излучает свет! (См.: Приложение , слайд 4)

Даже небольшое пламя свечи может освещать комнату. Вот почему в запасе у мамы всегда есть свечи – на случай отключения электричества.

Опыт № 2. Очень осторожно попробуем поднести руку к пламени свечи. На расстоянии 20 см становится очень тепло, ниже – из-за жжения опустить руку нельзя.

Вывод: 2 свойство: Огонь выделяет много тепла! (См.: Приложение, слайд 5).

Опыт № 3. Накроем горящую свечу стеклянной банкой. Через несколько секунд пламя гаснет. То же происходит и с газовой конфоркой. Для достоверности мы повторили опыт 3 раза. Результат всегда один – пламя прекращает гореть.

Вывод: 3 свойство: для того, чтобы огонь горел, нужен воздух, а точнее кислород, который он содержит. (См.: Приложение, слайд 6).

Итак, мы выяснили главные свойства огня и уже можем ответить на вопрос: что такое огонь?

Огонь – это такой процесс, при котором поглощается кислород и выделяется свет и тепло.

Продолжим изучение свойств огня.

1) Наблюдаем за пламенем свечи. Форма спокойного пламени, заостренная кверху похожа на конус. Если потихоньку подуть на пламя свечи, то форма меняется, оно отклоняется от потока воздуха. То же происходит, если поднести свечу к приоткрытому окну.

Вывод: форму пламени можно изменить при помощи потока воздуха. Это свойство используют при разжигании костра. (См.: Приложение, слайды 9,10,11).

2) Рассмотрим цвет пламени. Цвет не везде одинаков, пламя имеет слои: самый нижний слой голубоватого оттенка, затем светло-желтый слой, после него – самый верхний красновато-оранжевый. (См.: Приложение, слайд 13).

Но это еще не все о цвете.

Мы заметили, что газ на кухне всегда горит голубым цветом, а дерево - желто-оранжевым. Наблюдая за горением тонкую проволочку из меди, от электрического шнура, мы обнаружили, что пламя при этом окрашивается в зеленый цвет. (См.: Приложение, слайды 14, 17, 18, 19).

Выводы: 1. Разные вещества и материалы горят с разным цветом пламени. Так вот как получается такой красивый фейерверк! 2. Значит можно определить, неизвестное вещество по цвету пламени, надо только поджечь (как один из способов).

Опыт № 5. Температура пламени. Возьмем ту же тонкую медную проволочку. Кончик такой проволочки, держа ее поперек пламени, помещаем в разных местах и на различной высоте в пламя и наблюдаем действие пламени на проволочку. Наблюдения обнаруживают следующее:

• В нижней части пламени проволочка не светится, не горит, только покрылась черным налетом.
• В средней части проволочка накаливается, начинает светится красным цветом.
• В самой верхней части пламени проволочка загорается, окрашивая пламя в зеленоватый оттенок.

Значит, температура в разных слоях пламени различная. Это подтверждается и опытом с поднесением к пламени руки. Мы помним, что сверху можно поднести руку только на 20 см. Если поднести палец к нижней части пламени, тепло чувствуется только на расстоянии 1 см.

Вывод: пламя имеет несколько слоев, отличающихся не только по цвету, но и температурой. В нижней части пламя самое холодное, а верхней – самое горячее. (См.: Приложение, слайд 20).

2. Значение огня: польза и вред

В результате проведенных опытов, собственных наблюдений, а также из прочитанного материала мы убедились, что люди постоянно используют огонь в своей жизни, и он приносит им очень большую пользу.

1. В быту: для отопления помещений, приготовления пищи, нагревания воды, освещения - если электричество не работает. Еще огонь служит для уюта. Например, камин или ароматические свечи.
2. Как оказалось, полезные свойства огня используют на многих заводах и фабриках. Огонь плавит металл, после чего ему придают какую-нибудь форму. Также огнем режут металл или наоборот, сваривают его. Таким образом, его используют, например, для того, чтобы делать различные машины и механизмы.

Еще огонь используется при:

• Изготовлении стеклянной и глиняной посуды.
• Производстве пластмасс, красок.
• Изготовлении лекарств.
• Переработке отходов.

И это еще не весь список “добрых” дел огня.

Вывод: Огонь очень нужен людям. Он согревает, кормит и освещает. Современный человек использует огонь постоянно. Невозможно представить себе жизнь без огня.

Но огонь очень опасен! Его всегда нужно контролировать. Он способен и очень навредить. Речь идет о пожарах. Пожар – это когда огонь горит без желания человека и все разрушает.

Большой ущерб нашему государству и населению приносят пожары. Пожар – явление очень страшное, жестокое, враждебное всему живому. (См.: Приложение, слайд 26).

Пожар вреден тем, что: от пожаров гибнут люди и получают сильные ожоги, люди лишаются дома, от пожаров исчезают леса и гибнут все их обитатели: животные, птицы, пожар может уничтожить все, что человек создавал своим трудом.

Немного статистики. Только представьте, что ежегодно в мире происходит около 5 миллионов пожаров! Каждый час в огне погибает один человек, два получают травмы и ожоги. Каждый третий погибший – ребенок.

Как они возникают? Из-за неосторожного обращения с огнем, недобросовестного отношения к мерам безопасности.

О пожарах, о бедах, которые приносит огонь написано много книг. В том числе детских. Почему же для детей написано много книг о пожарах? Мы думаем, что потому что пожары очень часто возникают по вине детей.

Хотим напомнить всем ребятам:

Никогда не играйте с огнем!

Разжигать огонь можно только в присутствии взрослых и под их присмотром.

В местах разведения костров, другого использования огня должны быть под рукой средства тушения.

Нельзя оставлять огонь без присмотра.

Когда огонь уже не нужен, он должен быть хорошо потушен.

Заключение

Таким образом, в результате проведенной работы мы дали понятное для детей определение огня: “Огонь – это такой процесс, при котором поглощается кислород и выделяется свет и тепло”.

А также выяснили: Пламя имеет определенную форму, несколько слоев, отличающихся не только по цвету, но и температурой. При этом форму пламени можно изменить при помощи потока воздуха. Знание этих свойств помогает людям использовать огонь более эффективно.

Разные вещества и материалы горят с разным цветом пламени. Значит можно определить, какое-то вещество по цвету пламени, надо только поджечь (как один из способов).

Вообще, огонь очень нужен людям, он согревает, кормит, освещает. Современный человек использует огонь постоянно. Невозможно представить себе жизнь без огня.

Но огонь очень опасен! Его всегда нужно контролировать, нельзя оставлять без присмотра. Он способен и очень навредить. Пожар – явление очень страшное, жестокое, враждебное всему живому.

Конечно, мы исследовали не всё о таком удивительном явлении как огонь. Поэтому в дальнейшем возможно исследовать такие вопросы: как люди научились разжигать огонь, каковы были первые способы? Какие вещества не горят и почему? Как делают фокусы с огнем? Также интересна тема “Огонь и оружие”.

Результаты данной работы можно использовать как вспомогательный материал на занятиях о мире вокруг нас (окружающему миру) в детском саду и начальной школе. Для детей интересующихся огнём такой материал будет полезен, потому что он наглядный и достаточно простой.

Список источников и литературы

1. Джон Фарндон, Ян Джеймс, Джинни Джонсон, Анжела Ройстон, и др. Энциклопедия “Вопросы и ответы”. Перевод с англ.: Е. Куликова, Д. Беленькая и др. ООО “Издательская группа Аттикус”, 2008. 255 с.
2. Кайданова О.В (составитель) Огонь и человек. Москва, 1912. 98 с.
3. Ожегов С.И. Словарь русского языка: М.: Рус. яз., 1984. 797 с.
4. Сафронов М.А., Вакуров А.Д. Огонь в лесу. Новосибирск: наука, 1991. 130 с.
5. Интернет-ресурсы:

Стихия огня. http://salamand.ru/sootvetstviya-stixii-ognya

Российская статистика. http://www.statp.ru

Трудно представить жизнь современного человека без использования огня. Благодаря ему люди живут в комфортных условиях - в теплых дома, освещенных помещениях, питаются вкусной пищей и ежедневно пользуются предметами, созданными при помощи пламени. Процесс добычи и подчинения огня был очень сложным и длинным. Благодаря древнему человеку, мы можем пользоваться этим ресурсом.

Роль огня в жизни первобытного человека

Полтора миллиона лет назад человек смог подчинить себе огонь. Древний человек смог создать себя освещение, теплый дом, вкусную еду и защиту от хищников.

Укрощение огня человеком - довольно длинный процесс. По легендам первый огонь, котором смог пользоваться человек, был небесный огонь. Птица феникс, Прометей, Гефест, бог Агни, жар-птица - они были богами и существами, приносящими людям огонь. Человек обожествлял природные явления - молнию и извержение вулканов. Он добывал огонь, поджигая факелы от других, естественных возгораний. Первые попытки добычи огня дали человеку возможность согреваться в зимнюю пору, освещать территории в ночное время и обороняться от постоянных атак хищных животных.

После длительного использования естественного огня, у человека появилась необходимость самостоятельной добычи этого ресурса, ведь природный огонь был доступен не всегда.

Первым способом добычи пламени стало высекание искры. Человек долгое время наблюдал, как столкновение некоторых предметов вызывает маленькую искорку, и решил найти ей применение. Для этого процесса у людей были специальные приспособления из призматических камней, являвшимися огневищами. Человек бил по огневищам шероховатыми призматическими ножами, вызывая искру. Позже огонь добывался немного другим способом - использовали кремень и огниво. Воспламеняющимися искрами поджигали мох и пух.

Трение являлось еще одним способом добычи огня. Люди быстро вращали между ладонями сухие ветви и палки, вставленные в древесное отверстие. Таким способом добычи пламени пользовались у народов Австралии, Океании, Индонезии, в племенах кукукуку и мбовамбов.

Позже человек научился добывать огонь сверлением с помощью лучка. Этот метод упростил жизнь древнему человеку - больше не приходилось прикладывать много усилий, вращая палку ладонями. Воспламененным очагом можно было пользоваться 15 минут. От него люди поджигали тонкую бересту, сухой мох, паклю и опилки.

Таким образом огонь сыграл главенствующую роль в развитии человечества. Помимо того, что он стал источником света, тепла и защитой, также он отразился и на интеллектуальном развитии древних людей.

Благодаря использованию огня, у человека появилась потребность и возможность постоянной деятельности - его нужно было добывать и поддерживать. При этом надо было следить за тем, чтобы он не перенесся на дома и не был затушен внезапным ливнем. Именно в этот момент начало формироваться разделение труда между мужчинами и женщинами.

Огонь служил незаменимым средством при изготовлении и обработке оружия и посуды. А главное - он дал человеку возможность освоения новых земель.

Роль огня в жизни современного человека

Жизнь современного человека невозможно представить без огня. Практически все, чем пользуются люди основано на огне. Благодаря ему в домах тепло и светло. Человек ежедневно использует энергию огня в быту. Люди готовят, стирают, убирают. Свет, электричество, отопление и газ - всего этого не было бы без маленькой искры.

На различных предприятиях также используется энергия огня. Для того, чтобы изготовить машину, самолет, тепловоз и обычную вилку, необходим металл. Именно с помощью огня человек добывает его - плавит руду.

Обычная зажигалка горит при помощи немного измененного метода древних людей - усовершенствованного огнева. В газовых зажигалках используется механическая искра, а в электрозажигалках - электрическая.

Огонь используется практически в любой человеческой деятельности - керамическом производстве, металлургии, стекловарении, паровых машинах, химической промышленности, транспорте и ядерной энергетике.