ما هي النار؟ | إليزابيث كوكس

شاهد الدرس كاملاً:
https://ed.ted.com/lessons/is-fire-a-solid-a-liquid-or-a-gas-elizabeth-cox

عندما تجلس قرب نار المخيم، تستطيع الإحساس بحرارتها، شم رائحة الخشب المحترق، وسماع صوت أجيجها. إذا اقتربت كثيراً، ستحرق عينيك وتلسع أنفك. تستطيع مراقبة اللهيب الساطع للأبد أثناء تلويه واضطرابه في تجسده الانهائي. ولكن ماهو الشيء الذي تنظر إليه حقاً؟ توضح إليزابيث كوكس ماهي النار علمياً.

الدرس بواسطة إليزابيث كوكس، من إخراج هيليزي دورسان راشيت.

عندما تجلس بقرب نار المخيم،
تستطيع الإحساس بحرارتها

شم رائحة الدخان الخشبية،
وسماع أجيجها.

إذا اقتربت كثيراً،

ستحرق عينيك وتلسع أنفك.

تستطيع النظر إلى اللهيب الساطع إلى الأبد

أثناء ما يتلوى ويضطرب في تجسده اللانهائي.

ولكن ما هو الشيء الذي تنظر إليه بالتحديد؟

اللهيب ليس صلباً كما هو واضح،

ولا سائل.

يمتزج مع الهواء، وكأنه غاز،

ولكنه أكثر وضوحاً وأسرع عبوراً.

وعلى المستوى العلمي، تختلف النار عن الغاز

لأن الغازات لا تستطيع
أن تبقى على نفس الحالة إلى الأبد

ولكن النار دائماً تنطفئ في النهاية.

أحد الأفكار الخاطئة هو أن النار بلازما

وهي الحالة الرابعة من المادة

التي تجرد فيها الذرات من الإلكترونات.

وبينما تتشابه مع النار
وتختلف عن الحالات الأخرى للمادة،

لا توجد البلازما بشكل مستقر على الأرض،

فهي تتكون فقط عندما يتعرض الغاز
إلى مجال كهربائي أو يبالغ في تسخينه

إلى درجات حرارة تصل إلى الآف
أو عشرات الآلاف من الدرجات.

على العكس، يحترق الوقود مثل الخشب والورق

عند حوالي المئات من الدرجات -أقل بكثير

من عتبة ما تصبح بلازما عادةً.

إذا كانت النار ليست صلبة،
أو سائلة، أو غازية،

ولا بلازما، ماذا يتبقى لنا؟

اتضح أن النار ليست مادة على الإطلاق.

بل هي تجربتنا الحسية
للتفاعل الكيميائي الذي يدعى احتراق

بطريقة ما، النار مثل الأوراق
التي يتغير لونها خلال فصل الخريف،

رائحة الفواكه وهي تنضج،

أو الإضاءة اللامعة لليراعة.

كل هذه هي أدلة حسية

لحدوث تفاعل كيميائي.

ماذا يختلف في الحريق هو أنه يدعو العديد

من حواسنا للمشاركة في نفس الوقت،
مما يخلق الإحساس الحي

الذي نتوقعه من الأجسام المادية.

الاحتراق يخلق هذه التجربة الحسية

باستخدام الوقود، الحرارة، والأوكسجين،

في نار المخيم، عندما يتم تسخين
قطع الأشجار إلى درجة حرارة اشتعالها،

تتفكك جدران خلاياها،

مفرزة سكر وجزيئات أخرى في الهواء

تتفاعل هذه الجزيئات بعد ذلك
مع الأكسجين الموجود في الهواء

لتصنع ثاني أكسيد الكربون والماء.

وفي نفس الوقت، أي جزيء ماء
موجود في قطع الأشجار

يتبخر، يتوسع، ويمزق الخشب المحيط به

ويهرب مع صوت سحيح مرضي.

أثناء ازدياد درجة حرارة النار،
فإن ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء

المتولد من الاحتراق يتوسع.

الآن وهم أقل كثافة، يرتفعون في عمود خفيف.

تسبب الجاذبية هذا التوسع والارتفاع

الذي يعطي اللهيب شكله المميز.

من دون الجاذبية،
لا تنفصل الجزيئات بالكثافة

واللهيب له شكل مختلف تماماً.

نستطيع أن نرى كل ذلك لأن الاحتراق

يكون ضوءاً أيضاً.

تشع الجزيئات ضوءاً عندما تسخن،

ولون الضوء يعتمد

على درجة حرارة الجزيئات

إن أكثر الأشعة سخونة إما بيضاء أو زرقاء.

ونوع الجزيئات في الحريق يمكن

أن يؤثر ايضاً على لون اللهيب.

مثلاً، أي ذرة كربون غير متفاعلة
من قطع الخشب

تكون سخاماً متجمعاً متصاعداً

للهيب ويبعث الضوء الأصفر- البرتقالي

المرتبط بنار المخيم.

والعناصر مثل النحاس، كلوريد الكالسيوم،

وكلوريد البوتاسيوم باستطاعتهم إضافة

ألوانهم المميزة للخليط.

بجانب اللهيب الملون

تكمل النار تكوين الحرارة أثناء الاحتراق.

تحافظ هذه الحرارة على اللهيب

بالاحتفاظ بالوقود
بدرجة حرارة اشتعاله أو أعلى.

في النهاية، حتى أكثر النيران حرارة

ينتهي منها الوقود أو الأوكسجين.

فيعطي هذا اللهيب الملتوي همسه الأخير

ويختفي مع خيوط الدخان

كما لو أنه لم يكن هناك نارًا على الإطلاق.