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关于火的小知识:它究竟是固体?还是液体?或者是其它什么形态?

  • 更新日期 - 2019年12月11日 13:43

关于火的小知识:它究竟是固体?还是液体?或者是其它什么形态?

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坐在营火的旁边,你可以感受到它的热度,闻到烧木材的烟味,听见木材被烧裂的声音。如果你太靠近,你的眼睛会感到灼烧,你的鼻孔会感到灼痛。你可以目不转睛一直盯着明亮的火焰看,但是它们会在扭曲,闪烁中无限循环。所以你到底是在看什么?很明显,火焰并不是固体,它们也不是液体。和空气混合在一起,它们比较像是气体,但比空气更可见,也更短暂。就科学上来说,火和气体不同,因为在同样的状态下教练边教我开车边吸奶|下面流水—《郁金香》,气体可以无限期地存在,而火最终都会烧尽。

关于火的小知识:它究竟是固体?还是液体?或者是其它什么形态?

有一种误解是认为火是电浆——物质的第四种相。在这种相中,原子被剥去了电子,和火一,但和其他物质不一样,电浆不会在地球上。存于稳定的状态中。电浆的形成,只会发生在气体接触到电场时,或是加热到数千、数万度的高温时。相对之下,用木材和纸当燃料来燃烧,只会有几百度的高温,远低于一般认定的电浆标准。所以,如果火不是固体、液体、气体或电浆,那还剩什么可能性?结果发现,其实火根本不是物质。火是我们对某种化学反应的感官体验,这种化学反应叫做燃烧反应。

关于火的小知识:它究竟是固体?还是液体?或者是其它什么形态?

某种方面来说,火就像是秋天树叶改变颜色、水果成熟时的气味,或是萤火虫的闪光。上述这些都是感官线索,表示有一项化学反应正在发生。火的差别在于它同时连结了我们的好几种感官,创造出一种生动的体验,让我们以为是来自实体。

燃烧创造出的感官体验,用的是燃料、热,以及氧气。在营火中,当木料被加温到它们的点火温度时,它们的细胞壁会分解,把糖以及其他分子释放到空气中。这些分子接着会和空气传播的氧气发生作用,创造出二氧化碳和水。同时,木料中含有的任何水份都会蒸发、扩张,并造成它周围的木头破裂,然后跑出来,发出的令人满足的“霹啪”声。随着火的温度上升,燃烧造成的二氧化碳和水汽会扩张。现在它们的密度比较低,会以越来越细的柱状形式上升。地心引力造成这种扩张和上升,所以火焰的特征之一。就是顶端是尖细的。

关于火的小知识:它究竟是固体?还是液体?或者是其它什么形态?

若没有地心引力,分子不会因为密度而分开,火焰的形状就会完全不同。我们能看到这些,是因为燃烧也会产生光。分子被加热时会发射出光,光的颜色会依分子的温度而有所不同。最热的火焰是白色或蓝色。火中的分子类型也会影响火焰的颜色。比如,木料中若有未作用的碳原子,就会形成一丛一丛的煤烟,上升到火焰中,并发散出我们在想象营火时会想到的橘黄色光。像是铜、氯化钙,以及氯化钾这些物质会有它们自己独特的颜色,造成不同的混合色。除了多彩的火焰之外,火一边烧也会一边持续产生热。这些热就会让燃料保持在点火温度之上,进而维持着火焰。

关于火的小知识:它究竟是固体?还是液体?或者是其它什么形态?

不过,最终,再热的火也会燃料或氧气用尽。接着,那些扭曲的火焰就会发出最后的嘶嘶声,随着一缕烟消失,好像从来没有在那里存在过一样。

关于火的小知识:它究竟是固体?还是液体?或者是其它什么形态?

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3. Lilian Chiu- Helen Chang-藻

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