为什么火焰是上升的,地球存在引力,火苗为什么不向下沉?
火焰是人类文明致胜的法宝之一,世界上只有人类具备随心所欲应用火焰的能力。对于这样司空见惯的东西,有时候也不禁会让人们好奇,火焰到底是什么组成?为什么地J S % S Y m 7 3 *球对大l L [气都有束缚的能力,使地球大气绝大多数质量都集中在距地面10公里的范围内,而火苗却似乎能够克服重力,具有向上飘的能力?
火焰的发生和组成
对于我们最熟知的火焰,大家可能都N 4 * W 0知道D H 4 g C是可燃物和氧气迅速发生反# w }应导致的快速发光发热的现象,伴随^ O k 7 W Y C ,着气体、无机物灰烬的生成。问题是这个过程是怎么发生的,可燃物是直接和氧气反应还是另有玄机?
如果仔细观察的话Z c c c我们可以发现,T = u . O H P火焰都不是产生于可燃物的内部,而总是附着在表+ . o层,内部的燃烧是氧气通过间隙进入后较为缓慢且不是很充分的燃烧,虽然也能发出光和热,但并无火焰,制木炭就是在氧气不是很充分的情况下燃烧,使得木材成为多孔隙的构造,这样的构造更便于氧气进入就更易燃烧;附着在表面的火焰由于燃烧介质的不同,具有不同形态,气体会飘散它们的火焰是飘忽不定的倒, w [可以理解,固体的燃烧为什么也是这样n x o | ^ . ;呢?
火焰发生有一个很重要的条件,那% } ; Z C n a {就是超越燃点的温度,在高温下物质的粒子活动更剧烈| f t m z N :被离子化,也就是成为等离子态的,使得固体可燃物的燃烧也有一个很明显的燃烧界面。也就是说火焰是发生于气态状态下的,固态可燃物的燃烧是先转化为稀薄的气体或者等离子态,然后才是和氧气的反应,当然其中也会有一些不能燃烧的d { Q t c I j无机物灰烬被卷起。
所以,火焰的物质组成中有氧(氧自由基等形态)、可燃物粒子、等离子体、灰烬等;而火会发光G J z B [ I d L I看到的火焰都是具有类似等形态,形成类似于水滴状的形状,尖尖的更黄更亮;不管是以氧气为氧化物的燃烧反应还是以氯气等为氧化i y N H n物的反应,火焰都具有~ n f n q [ U动更迅速,拖动燃烧界面,使燃烧中的物质粒子克服了引力的作用,因此火( 7 r焰才向上飘。