Las propiedades de la magia del fuego llameante

El fuego mágico a menudo se representa como llamas. Para obtener fuego y llamas se necesita la mezcla adecuada de oxígeno, combustible y calor. Suponiendo que la magia solo proporcione el calor, solo hay dos reacciones químicas que podrían explicar las llamas. El nitrógeno del aire reacciona con el oxígeno para formar óxido nítrico:

norte 2 + O 2 2 norte O

y dióxido de nitrógeno:

norte 2 + 2 O 2 2 norte O 2

A juzgar por el hecho de que todavía estamos vivos, debe ser bastante difícil provocar estas reacciones. ¿Qué nos dice esto sobre la magia del fuego con llamas? ¿Qué tan caliente es? ¿Qué color tendrían las llamas? ¿La reacción es endo o exotérmica?

Una llama es solo aire muy caliente, nada más.
Si ES una reacción química en la atmósfera entre el nitrógeno y el oxígeno, tiene que ser endotérmica. Si es exotérmico, será autosuficiente y se extenderá por todo el mundo y matará a todos.

Respuestas (4)

No necesariamente necesita una reacción química para tener llamas visibles. La mayor parte de la luz liberada por el fuego se debe a la radiación del cuerpo negro , el calor que desprende cualquier cosa caliente. El color de la radiación del cuerpo negro depende exactamente de qué tan caliente esté el material. El rojo es fresco, el azul es caliente. Esto es cierto independientemente de cuál sea el material. El hierro brilla del mismo color que el sodio y el helio si los 3 están a 1000 grados. La forma y el movimiento comunes de las llamas se deben simplemente a las corrientes de convección. Nuevamente, todo lo que necesita es calor, sin importar si proviene de una reacción química, un láser o magia.

Algunas reacciones químicas producen sus propios colores, pero no puedo ayudarte en eso. Tal vez alguien más pueda.

El fuego mágico podría ser un concepto "más simple". La magia toma oxígeno y lo divide en 8 átomos de hidrógeno. Ese proceso en sí toma energía mágica del lanzador. Pero una vez que tienes átomos de hidrógeno (H) libres, la ciencia se hace cargo: los átomos de hidrógeno reaccionan con el oxígeno restante (O2) casi instantáneamente para producir una gran cantidad de energía y agua (H2O) como subproducto.

El hidrógeno que se quema en el aire se quema a unos 2000 grados centígrados (muy exotérmico). El hidrógeno arde con una llama azul pálido que es casi invisible a la luz del día. La llama puede aparecer coloreada si hay impurezas en el aire.

https://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen_fuel

¿Por qué no utilizar la enorme cantidad de energía necesaria para dividir los átomos de oxígeno y utilizarla directamente para calentar el aire? La energía liberada por una reacción química es muy inferior a la energía requerida para romper el núcleo de oxígeno.
@AlexP Supongo que la magia hace cosas que la ciencia no puede, como la fisión barata. Como una especie de ventaja mecánica. Mi enfoque habitual para preguntas como estas es identificar el efecto físico que aporta la magia que la ciencia no puede hacer lo que quiere el interrogador. En este caso, produzca llamas realistas a partir de una fuente no inflamable de manera consistente con la química.
@AlexP dicho de otra manera: la ciencia necesita mucha energía para dividir átomos. La magia no cuesta tanto para hacer lo mismo, por la razón que sea.
Todo lo que digo es que una fracción muy pequeña de la cantidad de energía requerida para dividir los núcleos de oxígeno haría bastante bien para calentar el aire a la temperatura de una llama... Después de todo, una llama es solo aire muy caliente.
@AlexP Pero lo que digo es que el lanzador no tiene suficiente energía para dividir un átomo. Claro, si tuvieran esa energía, úsala directamente. Pero eso es una inmensa cantidad de energía. Magic subs que fuera. Una pequeña cantidad de magia (nivel de cantrip) es todo lo que se necesita para crear una llama.

Dependiendo de las propiedades exactas de la magia en su mundo, puede haber varios métodos para realizar magia de fuego...

Basando la magia principalmente en la física de la vida real, necesitarías tres elementos para crear fuego:

  • Calor o energía
  • Combustible
  • un oxidante

Trataré de describir lo que sería teóricamente necesario en el contexto de la magia, así que lo pondré en un ejemplo de cómo hacer un hechizo básico de bola de fuego o lanzallamas. Aunque también pondré el límite de que el mago no tendrá que llevar ingredientes adicionales con él para crear dicho hechizo, es decir, solo puede usar los componentes del mismo aire que respira.

Entonces, comencemos con una reacción de nitrógeno como describe OP ...

El nitrógeno del aire reacciona con el oxígeno para formar óxido nítrico:

N2+O2→2NO

y dióxido de nitrógeno:

N2+2O2→2NO2

Siempre que la magia solo genere el calor, necesitaría mucha energía para que esto suceda, probablemente más allá de cualquier producción de energía que un ser vivo normal pueda proporcionar . Especialmente si la magia no proporciona una forma de contener la reacción con algún tipo de telequinesis.

En primer lugar, se enfrenta al problema principal de tener que dividir una molécula de dinitrógeno atmosférico en átomos de nitrógeno individuales. Sin embargo, las moléculas de dinitrógeno están unidas entre sí con un enlace molecular triple muy fuerte. Una de las pocas fuerzas de la naturaleza que es capaz de romper ese vínculo es la electricidad, y mucha de ella, en forma de rayos .

Entonces, en este contexto, además de crear un espacio cerrado telequinético, el mago podría usar el nitrógeno como combustible, un hechizo de relámpago como fuente de energía y oxígeno como oxidante.

Por otra parte, el uso de nitrógeno en la reacción probablemente no produciría una bola de fuego, incluso con oxígeno adicional agregado al "contenedor" telequinético. Si ese fuera el caso, incluso un pequeño incendio podría quemar toda la atmósfera.

Por otro lado, si el mago tiene reconstitución molecular en su cartera de habilidades mágicas, fácilmente podría crear algo como dicianoacetileno (C4N2), que puede arder a casi 5000 grados C con una llama brillante de color blanco azulado...

Siempre que la magia también pueda proporcionar un campo eléctrico débil, el mago podría utilizar el vapor de agua que está suspendido en el aire. Usando la propiedad eléctrica de la magia, junto con el "contenedor" telequinético antes mencionado, el mago posiblemente podría crear y regular una burbuja de mezcla de hidrógeno y oxígeno (así como varias partículas de polvo para hacer visible el fuego) y encenderlo con una chispa marchita ( ~20 microjulios) o suficiente calor (alrededor de 570 grados C).

El hidrógeno no solo es combustible , el hechizo también podría regularse para tener un efecto explosivo . También puede reaccionar con el nitrógeno atmosférico para producir gases NOx, así como compuestos de nitrógeno e hidrógeno como el amoníaco.

Entonces, para responder a las preguntas:

¿Qué nos dice esto sobre la magia del fuego con llamas?

Diría que, como en muchos dispositivos eléctricos, tendrías que "hacer trampa"; usando una reacción de nitrógeno sola, sería prohibitivamente costoso por sí solo.

Nuestro mago tendría que usar otros medios para crear la reacción deseada.

Además, si la magia solo puede proporcionar calor en sí misma, es poco probable que el simple hecho de calentar un punto de aire cree la reacción, a menos que nuestro mago sea capaz de contener y calentar el aire hasta convertirlo en plasma. Sin embargo, una propiedad común de la magia es que se considera una forma de energía . Siempre que nuestro mago pueda conjurar al menos cierto grado de corriente eléctrica, esto ya proporciona un buen atajo.

Olvidas una cosa con el aire atmosférico estándar del día a día: tienes el oxidante, nuestro mago tiene calor y energía, pero el componente principal de la atmósfera, el nitrógeno (o más bien las moléculas de dinitrógeno), no es una fuente de combustible adecuada . debido a su naturaleza normalmente inerte.

Aprovechar el hidrógeno, obtenido de la electrolisis del vapor de agua, también conllevaría la limitación de ser casi o completamente inutilizable en ambientes secos a menos que el mago llevara un frasco de agua (vapor -> electrolisis -> boom)

La parte clave es aumentar la concentración de los elementos deseados en la burbuja de reacción telequinética y mantener la reacción alimentada con combustible.

¿Qué tan caliente es?

El hidrógeno puede arder hasta a 2.800 grados C, siempre que el mago sea lo suficientemente hábil o capaz de proporcionar suficiente hidrógeno para crear una reacción estequiométrica con oxígeno, es decir, una mezcla 2:1 de hidrógeno y oxígeno.

¿Qué color tendrían las llamas?

Las llamas de hidrógeno puro son de un azul muy profundo y emiten principalmente luz ultravioleta, que apenas se puede ver a la luz del día, por lo que una bola de fuego "pura" probablemente tendría el mismo tinte azulado.

Sin embargo, nuestro mago puede regular el color final, ya que tiene la libertad de incluir cualquier tipo de polvo o partículas en la reacción. Es probable que este polvo cree vetas de color amarillo anaranjado en la bola de fuego, según la concentración. Nuestro mago también podría posiblemente regular la temperatura de la reacción, que a su vez puede regular el color.

¿La reacción es endo o exotérmica?

La mayoría, si no todas, las reacciones de quemado/llama son exotérmicas.

One of the few forces of nature that is able to break that bond is electricity, and a lot of it - in the form of lightning.Y motores diesel Volkswagen, en el espacio de 1,6 l de cilindros. Así que necesitaban hacer trampa en las pruebas de emisión.

Siempre estoy interesado en las ciencias relacionadas con la magia en los medios modernos. De hecho, leí un libro en el que el autor demostró las leyes físicas inherentes a la ingeniería y cómo la magia del mundo parece ir en contra de esas reglas básicas y nadie sabe por qué. Aunque diré que es posible que no necesites una reacción química para la magia del fuego, la película El aprendiz de brujo demostró la magia del fuego como resultado de la fricción. Diré que creo que esa línea de pensamiento podría abrir una gran cantidad de posibilidades, como pegarse a las paredes como Spider-Man, o hacer que tus enemigos fallen y caigan como si trataran de caminar sobre una pista de patinaje sobre hielo, solo un poco de reflexión. . En cuanto a qué tan caliente puede llegar el fuego mágico, lo siento, pero puedo decir que siempre depende de la cantidad de jugo que le pongas. Espero que las respuestas que obtenga mantengan el flujo creativo.