Hallo!
Einfache Frage: Ist Feuer ein Plasma?
Florian
Hallo!
Einfache Frage: Ist Feuer ein Plasma?
Florian
Hi,
ich würd sagen NEIN. Es handelt sich vielmehr um aufsteigenden verbrennenden Kohlenstoff.
Lg Alex
Hallo Florian,
Einfache Frage: Ist Feuer ein Plasma?
Die allgemeinste Definition fuer ein „physikalisches“ Plasma geht in etwa so:
Ein Plasma ist ein makroskopisches Vielteilchensystem mit frei beweglichen Ladungstraegern
So ziemlich jedes Feuer hat wenigstens einige freie Ladungstraeger. Da ein Feuer immer ein makroskopisches Vielteilchensystem ist und eben hinreichend viele freie Ladungstraeger enthaelt, ist so ziemlich wirklich jedes Feuer gleichzeitig ein Plasma. Ich wuesste gerne das Feuer, das so ziemlich gar keine freie Ladungstraeger enthaelt. Normalerweise reicht die Temperatur und eben auch die Art der Verbrennung, dass staendig freie Ladungstraeger vorliegen.
Es gibt auch staubige Plasmen, wo Staub elektrisch geladen ist, im Prinzip ist auch Metall und Salzwasser ein Plasma.
Sagen die Plasmaphysiker!
Und auf Feuer trifft dies eben auch zu, in sicherlich fast jedem Falle.
viele Gruesse, Peter
Hi,
Einfache Frage: Ist Feuer ein Plasma?
Die allgemeinste Definition fuer ein „physikalisches“ Plasma
geht in etwa so:Ein Plasma ist ein makroskopisches Vielteilchensystem mit frei
beweglichen Ladungstraegern
Und was sind dann Gase? Sind das nicht auch makroskopisches Vielteilchensysteme - und ein paar „frei“ bewegliche Ladungsträger werden darin wohl auch zu finden sein - zumindest meistens…
Oder wie sehen das die Plasmaphysiker?
Gruß
Sebastian
Hallo Sebastian,
Und was sind dann Gase? Sind das nicht auch makroskopisches
Vielteilchensysteme - und ein paar „frei“ bewegliche
Ladungsträger werden darin wohl auch zu finden sein -
zumindest meistens…
Oder wie sehen das die Plasmaphysiker?
Ja, ein paar, aber eben nicht viel genug. Wohingegen bei einem ordentlichen Feuer Temperaturen um 300 Grad Celsius und mehr herrschen und dies im „Schwanz“ der Maxwell-Verteilungen eben ausreicht, um viel mehr Atome und Molekuele zu ionisieren. Oder aber beim Prozess der Verbrennung selbst enstehen Ionen, bevor sie neue neutrale Verbindungen eingehen.
Also erstens Temperatur und Maxwellverteilung fuer Ionisisation und zweitens Art des Verbrennungsprozesses. Das haben wir bei einem „Otto-Normal-Gas“ bei 20 Grad Celsius eben nicht.
Nehmen wir ein Grossfeuer oder einen Bunsenbrenner, so ist es immer ein Plasma, fuer den Plasmaphysiker wohlgehabt, und nur ein schwach ionisiertes Plasma. Aber es ist eines. Aber auch bei einer Streichholzflamme ist der Grad der Ionisierung viel hoeher, als bei „Normalluft“.
viele Gruesse, peter
Hallo Lego,
Ja, ein paar, aber eben nicht viel genug.
Und wo ist da für einen Plasmaphysiker die Grenze? Ist das willkürlich oder ist das irgendwie festgelegt?
Gruß
Oliver
Hi,
also wenn ich an mein Studium und das Fach Plasmatechnik zurück denke, kann ich nur sagen das Feuer kein PLasma ist.
Besonders in Erinnerung geblieben ist mir eine Aussage vom Prof (der bei uns auch VL in LASER-Technik gehalten hat):
„Plasmen werden zur Anregung von LASER benutzt. Und haben Sie schon mal mit einem Feuer einen LASER in Gang gesetzt?“
Ich schaue aber nochmal nach, was der Prof ins Skript geschrieben hat.
Hi, ich glaube die Frage wurde hier schonmal gestellt.
Feuer ist eine chemische Reaktion, die unter Lichterscheinung abläuft.
Zu der Diskussion mit dem Plasma. Plasma ist ein ionisiertes Gas. In der Flammenerscheinung des Feuers ist das Gas teilweise ionisiert. Das Licht entsteht aus thermischer Strahlung von feinen Partikeln in der Flamme, sowie Rekombinationsleuchten, wenn die Elektronen sich mit den Ionen zurückvereinigen, außerdem natürlich stoßverbreiterte atomare und molekulare Emissionslinien, weil Atome und Moleküle durch Stöße elektronisch angeregt werden.
Gruß
Moriarty
Hi,
solche Aussagen klingen ja mitunter eindrucksvoll, sind aber gelegentlich falsch.
Selbstverständlich gibt es Laser, die durch eine chemische Reaktion in Gang gesetzt werden. Das ist es, was ein Feuer ist: Eine chemische Reaktion mit Leuchterscheinung.
Einmal sind es die gasdynamischen Laser, wo ein kohlenstoffhaltiges Gas verbrannt (ja, verbrannt) wird, wodurch höhere Energieniveaus besetzt werden. Die Inversion wird durch einen thermodynamischen Effekt in einer Düse erzielt.
Dann gibt es noch die Deuterium-Fluorid Laser, bei welchen die beiden Gase zur Reaktion gebracht werden.
Gruß
Moriarty
Hallo Oliver,
Ja, ein paar, aber eben nicht viel genug.
Und wo ist da für einen Plasmaphysiker die Grenze? Ist das
willkürlich oder ist das irgendwie festgelegt?
Hmmm, da hoert es bei mir im Kopf auf, d.h. ich habe auf die Schnelle einmal Suchmaschinen versucht und eine Anfrage an einen Freund gestellt.
Deswasser ist kein Plasma, bei Leitungswasser liesse sich streiten, tun wir wenige Salzkruemel hinein in ein Trinkglas, ist es ein Plasma, fuer den Plasmaphysiker, weil es dann mit Sicherheit ueber alle Eigenschaften eines Plasma verfuegt. Davon ausgenommen sind sicherlich „Blutplasma“ (hihi selbstredend) und viele Ansichten von Nichtplasmaphysikern, was sie unter dem Begriff Plasma verstehen.
Ich erinnere mich gut an Grafiken der Plasmaparameter wie Dichte, Temperatur, Ionisierungsgrad und Plasmafrequenz in meinen Vorlesungen von Prof. Gerd Fussmann sowie an unseren Uebungsleiter, Andreas Foerster, da tauchen auch Flammen auf, sprich so, wie ich es in meinem ersten Posting formulierte. Nur liegt all dies in einem Schrank in Berlin, ich sitze in Essen.
Ich schaue spaeter nach in Biblio nach, sehe weiter im weltweiten Gewebe und siehe auch jene Nachfrage, um es auch aus Sicht der Plasmaphysiker zu konkretisieren, sprich: Ionisierungsgrad und Plasmafrequenz
viele gruesse, peter
Hallo Konrad,
also wenn ich an mein Studium und das Fach Plasmatechnik
zurück denke, kann ich nur sagen das Feuer kein PLasma ist.
Nja, ich gebe zu, dass es aus Sicht Deines Prof. sicherlich richtig ist. Aber ein heisses Holzfeuer, ein Stueck Metall, eine Staubwolke, wo die einzelnen Partikel geladen sind, Salzwasser und ein heisser Bunsenbrenner erfuellt saemtliche Eigenschaften, die ein Plasma hat, ergo es hat Plasmaeigenschaften.
Siehe auch meine Antwort an Oliver und daraus folgende Postings bitte:
http://www.wer-weiss-was.de/cgi-bin/forum/showarchiv…
Und ja, ich sage selbst, man kann die Ansicht haben, dass ein klass. Feuer kein Plasma ist. Korrekt aber ist es, dass es Plasmaeigenschaften aufweist und darum auch eines ist. Oder andes. Frage nicht die Elben, denn sie werden weder Ja noch Nein dazu sagen 
Besonders in Erinnerung geblieben ist mir eine Aussage vom
Prof (der bei uns auch VL in LASER-Technik gehalten hat):
„Plasmen werden zur Anregung von LASER benutzt. Und haben Sie
schon mal mit einem Feuer einen LASER in Gang gesetzt?“
Na das ist aber nun wirklich nicht richtig, weil unvollstaendig, aber gleichzeitig eine absolute Aussage. Man kann Laser chemisch, elektrisch und optisch pumpen. Die Aussage: „Plasmen werden zur Anregung von LASER benutzt“ ist also falsch, denn es muesste wenn dann heissen: "Mit Plasmen koennen manche Laser gepumpt/betrieben werden.
Man koennte sicherlich auch bei geeignetem Feuer, welches gleichzeitig ein Plasma ist, lasern, also zwei Laserspiegel links und rechts und schwups kommt es zu „light amplification by stimulated emission radiation“. Und damit ist auch die Aussage: „Und haben Sie schon mal mit einem Feuer einen LASER in Gang gesetzt?“ dahingehend falsch, dass dies zwar richtigerweise nicht Gang und Gebe ist, aber moeglich ist, sprich: „Man kann auch mit einem geeigneten, nicht naeher bestimmten, Verbrennungsfeuer lasern“.
viele Gruesse, Peter
Also das Skript gibt einiges her, aber wir wollen uns doch nicht mit Formeln beschäftigen.
Aber etwas anderes interessantes steht im Skript:
Ein Plasma unterscheidet sich in seinem Verhalten wesentlich von einem Gas. Grund dafür sind die nicht mehr an Atome gebundenen Ladungen.
Klartext: Ein Plasma wird durch ein Magnetfeld beeinflußt (so funktionieren auch Kernfusions-Reaktoren).
Also ein einfaches Experiment, zur Überprüfung ob Feuer ein Plasma ist: Kann ein Feuer durch ein angelegtes Magnetfeld beeinflußt werden? So daß z.Bsp. die Flammen nicht nach oben sondern zur Seite schlagen? Ich muß zu geben ich habe es noch nicht ausprobiert, würde aber es klappt nicht.
Natürlich gibt es noch andere Randbedingungen (Saha-Eggert-Gleichung), da niemand einen Wasserfall als Plasma bezeichnen würde. Ein Waserfall oder Wasserstrahl aus dem Hahn kann durch ein Magnetfeld abgelenkt werden (kann jeder zu Hause probieren, deswegen werden Wasserleitungen geerdet).
Da muß ich dich leider enttäuschen, die selbe Argumentation hatte ich in meiner Abschlußprüfung aufgeführt auf die Frage, wie ein LASER angeregt werden kann.
Eine meiner Aussagen war auch, das es theoretisch mit thermischer Energie funktionieren muß.
Zum Glück waren alle anderen Antworten richtig, so daß ich nur Gelächter erntete und eine 3 statt einer 5 kassiert habe.
Du kannst mit Feuer definitiv keinen LASER pumpen.
Übrigens betrachte ich „betreiben“ gleich „pumpen“, wir wollen doch nicht kleinkariert sein, oder?
Was bitte?
Ich gebe in Leitungswasser Salz und habe ein Plasma?
Es hat auch garantiert keine Plasma eigenschaften, weil es einen hohen Ionisierungsgrad aufweisen muß!
Mineralien sind nicht Ionen und selbst wenn sie sich auflösen haben wir noch lange nicht getrennte Elektronen und Atomkerne.
Da hattest Du auch nicht unrecht, siehe mein Posting. Professoren sind nicht allwissend. Manchmal kann man froh sein, wenn sie überhaupt was wissen.
Gruß
Moriarty
Hi,
Ich gebe in Leitungswasser Salz und habe ein Plasma?
Es hat auch garantiert keine Plasma eigenschaften, weil es
einen hohen Ionisierungsgrad aufweisen muß!
Mineralien sind nicht Ionen und selbst wenn sie sich auflösen
haben wir noch lange nicht getrennte Elektronen und Atomkerne.
Man könnte es zumindest ähnlich betrachten. Die freien Ladungsträger sind hier dann die Kationen und die Anionen in der elektrolytischen Lösung. Der Hauptunterschied liegt allerdings darin, das die unterschiedlichen Ionen in etwa die gleiche Masse haben (im Plasma liegen ja Elektronen und Ionen vor, und die haben stark unterschiedliche Massen und dadurch auch untersch. Geschwindigkeiten). Man kann aber einiges aus der Betrachtung elektlolytischer Lösungen auf das Plasma übertragen und umgekehrt. Insofern könnte man das vielleicht als Teilgebiet der Plasmaphysik betrachten.
Aber als Plasma würde ich das dann auch nicht bezeichnen, bin aber auch kein Plasma Physiker…
Gruß
Sebastian
Hallo Konrad,
Was bitte?
Ja? 
Ich gebe in Leitungswasser Salz und habe ein Plasma?
Es hat auch garantiert keine Plasma eigenschaften, weil es
einen hohen Ionisierungsgrad aufweisen muß!
Doch, ein Plasma ist ein makroskopisches Vielteilchensystem mit frei beweglichen Ladungstraegern. Ergo ist Salzwasser, wo genuegend freie Ionen vorliegen, ein Plasma. Ich kann Dir im Nu bei gegebener Ionenkonzentration oder meinethalben im Beispiel mit der Angabe Gramm Natriumchlorid in Milliliter Wasser die Plasmafrequenz ausrechnen.
Mineralien sind nicht Ionen und selbst wenn sie sich auflösen
haben wir noch lange nicht getrennte Elektronen und Atomkerne.
Es war nicht von Granit beispielsweise die Rede, sondern von Metall. Schwupps haben wir alle Plasmaeigenschaften auf einmal vorliegen. Metalle sind nicht das, was man unter einem klassischen Plasma versteht, sie sindt aber ein makroskopisches Vielteilchensystem mit frei beweglichen Ladungstraegern und damit haben wir ein Plasma. Und diese Ansicht ist nicht kleinkariert.
viele gruesse, peter
Hallo Konrad,
Da muß ich dich leider enttäuschen, die selbe Argumentation
hatte ich in meiner Abschlußprüfung aufgeführt auf die Frage,
wie ein LASER angeregt werden kann.
Ich entaeusche Dich jetzt.
Eine meiner Aussagen war auch, das es theoretisch mit
thermischer Energie funktionieren muß.
Nun, Erstens habe ich nicht allein thermische Energie gemeint, sondern vor allen Dingen durch chemische Prozesse waehrend der Verbrennung die Anregung von zum Lasern geeigneten Niveaus. Und
Zweitens, man kann mit thermischer Energie allein durch Stoesse in einem geeigneten Prozess Laserniveaus bevoelkern.
Zum Glück waren alle anderen Antworten richtig, so daß ich nur
Gelächter erntete und eine 3 statt einer 5 kassiert habe.
Dann haben die Herren geirrt und Du wusstest es nicht besser, sie eines Besseren zu belehren.
Du kannst mit Feuer definitiv keinen LASER pumpen.
Falsch.
Übrigens betrachte ich „betreiben“ gleich „pumpen“, wir wollen
doch nicht kleinkariert sein, oder?
Naja, ich sah da den Unterschied, wie ich ueberhaupt allgemein Energie technisch zur Verfuegung stelle und mit unter Pumpen wollte ich den eigentlich Bevoelkerungsprozess verstehen, sprich „auf ein Niveau pumpen“. Aber gut
und siehe bitte auch folgendes script allgemein als auch speziell seite 10 und 11 zu festkoeperplasmen und feuerplasmen und das plasma einer kerze bei 0.1 eV
http://www.ipp.mpg.de/BB/Lehrstuhl/PlasmaphysikI2003…
viele Gruesse, peter
Hallo Konrad,
Aber etwas anderes interessantes steht im Skript:
Ein Plasma unterscheidet sich in seinem Verhalten wesentlich
von einem Gas. Grund dafür sind die nicht mehr an Atome
gebundenen Ladungen.Klartext: Ein Plasma wird durch ein Magnetfeld beeinflußt (so
funktionieren auch Kernfusions-Reaktoren).
Ja richtig. Gleiches gilt auch fuer Festkoerperplasmen und fluessige Plasmen und fuer staubige Plasmen und fuer niedrigionisierte Feuerplasmen. Streite nicht.
Also ein einfaches Experiment, zur Überprüfung ob Feuer ein
Plasma ist: Kann ein Feuer durch ein angelegtes Magnetfeld
beeinflußt werden? So daß z.Bsp. die Flammen nicht nach oben
sondern zur Seite schlagen? Ich muß zu geben ich habe es noch
nicht ausprobiert, würde aber es klappt nicht.
Da hast Du etwas gar nicht verstanden, ein Magnetfeld laesst ein Plasma nicht einen geordneten anderen Weg einschlagen, wie Du es ihr vorschlaegst: "Kann ein Feuer durch ein angelegtes Magnetfeld beeinflußt werden? So daß z.Bsp. die Flammen nicht nach oben sondern zur Seite schlagen? …".
Es ist nur so, dass Ionen und Elektronen im Magnetfeld gyrieren und gegebenenfalls ein Plasma in einer magnetischen Flasche gehalten wird.
Du hast es nicht ausprobiert, Flammen sind nur schwach ionisiert und den Effekt hast Du falsch verstanden in Wechselwirkung mit Magnetfeldern, wie kannst Du da sagen, dass es nicht gehen wuerde!?
Natürlich gibt es noch andere Randbedingungen
(Saha-Eggert-Gleichung), da niemand einen Wasserfall als
Plasma bezeichnen würde. Ein Waserfall oder Wasserstrahl aus
dem Hahn kann durch ein Magnetfeld abgelenkt werden (kann
jeder zu Hause probieren, deswegen werden Wasserleitungen
geerdet).
Auch hier hast Du die Elektrodynamik nicht verstanden. Erdung von Wasserleitungen hat nichts mit etwaigen Magnetfeldern und ihrem Einfluss auf Wasser zu tun.
noch einmal:
http://www.ipp.mpg.de/BB/Lehrstuhl/PlasmaphysikI2003…
viele gruesse, peter
Re: Feuer mit Link
Hallo Florian,
voerst abschliessend hier ein schoener Link, siehe insbesondere Seite 10 und 11 zu Festkoerperplasmen und feurigen Plasmen, auch die Kerzenflamme in Text (page 10) und Grafik (11)
http://www.ipp.mpg.de/BB/Lehrstuhl/PlasmaphysikI2003…
Hallo!
Einfache Frage: Ist Feuer ein Plasma?
Ja! Lass Dir nichts anderes erzaehlen. Man kann drueber streiten in Ansichtssache und allgemeinem Verstaendnis. Korrekt aber ist es, dass so ziemlich jedes ein Feuer ein Plasma ist, eben weil es ein makroskopisches Vielteilchensystem mit (hinreichend) hohem Ionisierungsgrad ist, darum hat es Plasmaeigenschaften, damit ist es ein Plasma.
mit oliver klaere ich noch spaeter ionisierungsgraddetails
viele gruesse, peter