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火焰究竟是一種什麼物質?


科學薛定諤的狗世間萬物只要存在就必定會有一個狀態,不管是有形的物質還是無形的物質,人們往往都喜歡將它們一一歸類,地球上常見的就是固態、液態和氣態這三種狀態的物質。那麼火焰是什麼態的呢?火焰有重量嗎?為什麼火焰會有不同的顏色呢?有人說火焰是第四種狀態等離子態的物...

- 2018年1月07日16時53分
- 科學文摘 / 科學薛定諤的狗

科學薛定諤的狗

世間萬物只要存在就必定會有一個狀態,不管是有形的物質還是無形的物質,人們往往都喜歡將它們一一歸類,地球上常見的就是固態、液態和氣態這三種狀態的物質。那麼火焰是什麼態的呢?火焰有重量嗎?為什麼火焰會有不同的顏色呢?

火焰究竟是一種什麼物質?圖片

有人說火焰是第四種狀態等離子態的物質,其實這麼說並不嚴謹,火焰應該是由激發態和等離子態共同組成的,通俗點來說火焰的產生是由於化石燃料中的化學能中釋放的大量能量,使得反應中的氣體分子或原子吸收能量,電子獲得能量從較低軌道的能級越遷到較高的能級,電子躍遷的同時產生光亮,處於隨時可能會電離的激發態,化學反應則釋放出大量的熱量,這樣火焰就產生了。火焰就是由這種現象和已經電離的狀態,這兩者相結合而組成,這就是火焰的本質——現象加等離子體。

火焰究竟是一種什麼物質?圖片

通常溫度在800度以上的火焰成為高溫火焰,800度以下的火焰稱為低溫火焰。我們日常生活中使用的火焰一般屬於低溫火焰,低溫火焰的組成與高溫火焰有所不用,低溫火焰基本上是由處於激發態的氣體或者原子組成的,低溫火焰的等離子體占比非常小,高溫火焰等離子體占比大。溫度越高代表化學反應越劇烈,那麼處於激發態的氣體分子和原子都變成了等離子態了。一般可以說低溫火焰是一種化學現象,而高溫火焰則是一種等離子態的狀態,相信大家都已經清楚了火焰的狀態了吧。

火焰究竟是一種什麼物質?圖片

那麼火焰有重量嗎?

如果火焰沒有重量,那麼就不會受到重力的影響,那麼在失重的環境下,火焰應該依然保持筆挺的體態,而試驗得出的結論是在失重的環境下,火焰則變成了球狀,火焰依然是有重量的。

火焰究竟是一種什麼物質?圖片

為什麼火焰會有不同的顏色?

火焰的顏色在現實生活中應用的最好的例子,應該要屬煙花的火焰了吧,煙花的火焰其實我們都學過,就是高一化學中的焰色反應,不同金屬原子在接受火焰提供的能量時,電子將會遷越變成激發態,但是激發態又是一個不穩定的狀態,可能又會變回基態,這個時候就會產生不同波長的電磁波了,並且這些電磁波都是在人類的可見光的範圍內的,所以煙花的火焰才會呈現不同的顏色。


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