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火到底是什么东西?

作者:三青 时间:2023-04-24 阅读数:人阅读

 

火焰的主要成分是高温气体(中性气体分子),加上电离度远小于0.01的弱电离非平衡等离子体。注意:电离度很低,电离度很低,电离度很低。

固体或液体燃烧有火焰的都是先气化,不能气化的例如镁燃烧,是没有火焰的。

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这团高温气体由于化学热加热而上升,下方补充燃气和氧气延续反应;它的发光形态特征主要是微量的正在发生化学反应的等离子体,虽然气体最终基本完全氧化,但单个分子反应极快(微秒计量),所以电离度很低并很快复合发出光子。

之所以大家会觉得全是等离子,因为火焰的发光形态很明晰,也很艳丽。但你想想看,普通荧光灯(内部是电离汞蒸汽)发出的光比蜡烛亮很多,但气压只有1-10Pa,是大气压的万分之一以下。

火焰的不同部分组分不同,温度不同,整个火焰就是一个燃烧过程。比如内焰氧气不足,发生的是不完全燃烧反应。外焰氧气充足,发生的是完全氧化反应,温度也高。可以自己做个小实验了解火焰,把铁丝放在内焰,铁丝上会很快附着黑色的碳;把铁丝放在火焰顶端,则不会。

火焰对低电压(包括220V市电)几乎不导通,高压电可以相对空气更轻松地击穿火焰,击穿会使电阻几何级下降。不过高温加上 高压电 加上化学电离,比起冷却空气更容易起弧,拉弧也更长而已。

很多知友纠结火焰是不是等离子体,我觉得初中还可以以固液气等离子区分物质形态,到高中应该就明白,很多物质形态界限不是那么清晰,比如超临界态,液晶,游离电子,沥青滴露实验,玻璃软化实验。

火焰作为一个燃烧过程,而不是稳定形态,更不可能归类到简单的分类中。

温度很低的火焰一定得祭出大杀器:氟气,由于极强的电负性\氧化性,甚至在低于-250摄氏度就可与氢气爆炸性自燃。燃烧温度分燃点和维持温度,实际上能精确的只有燃点,维持温度只要高于燃点都可以。

微重力环境中甲醇燃烧实验,火焰燃烧温度比地球上要低一些,燃烧速率也不高

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