火焰是物质剧烈的发光发热反应,物质是处于激发态的气体,或者是等离子体。如果我们用摩擦带电的金属导体靠近蜡烛火焰,会看到火焰有所偏离,这是因为火焰中有部分物质处于等离子体,而等离子体又是电的良导体,除了需要温度和光芒之外,还需要有火焰,没有火焰就不算火。

1、火焰的本质是什么?

火焰并不是气态的,而是等离子态的,说的更精确一些,我们所看到的火焰本质上是一种化学现象和等离子态的组成。物质的状态除了固液气以外,还有另外三种状态,等离子态,波色-爱因斯坦凝聚态,费米子凝聚态,这六种称为物质的六态,而等离子态指的就是高温环境中处于气态的原子失去核外电子,使原子变成带正电的离子的一种状态。

并且温度越高核外电子失去的就越多,电离化程度就越强,处于外层的火焰与氧气接触充分,温度最高电离化程度最大,外层火焰就是等离子状态的带正电的离子,我们眼睛所看到的火焰造型实际上就是原子不停被激发而形成离子的过程,我们称之为燃烧现象。所以火焰的本质就是离子(电离的气体)和形成离子过程中产生的燃烧现象,但如果再转牛角尖一些,我们可以把火焰分为外焰、内焰和焰心,通常外焰和内焰都是等离子态的,而焰心会因为燃烧不充分存在一些即将被燃烧而尚未被燃烧的气体,这些气体原子处于基态还没被激发,但当火焰整体的温度较高时,火焰基本上可以说就是等离子态的离子。

2、火焰是物质,还是现象?

火是一种自然现象,然后被人类主动加以利用,风与火都是常见的自然现象,都对人类的生活有重要意义。在远古时期,人类就已经注意到这两种自然现象,并加以利用,而且它们两还常常相辅相成,一方面风助火势,另一方面有火就会有风。所以,理解了风这个概念,就能帮助我们理解火,什么是风?风就是流动的空气,但是请注意空气本身不是风,比如静止的空气。

而流动本身也不是风,比如流动的水,只有当空气发生流动时,我们才将这种自然现象称为风。我们可以使用动力扇动空气,让它从静止变成流动,于是就有了风,那么什么是火?首先它要有光和热,没有光和热的“火”就是模拟的虚假的火。但只有光和热还不够,否则电炉和白炽灯就算火了,除了需要温度和光芒之外,还需要有火焰,没有火焰就不算火。

那么火焰是什么东西?火焰是高温的气体组成的,这些高温的气体不断向环境中释放光和热,勾勒出自身的形状和变化,由于空气受到热对流的影响,有了火焰就有了对流的热空气,于是火焰就在这热空气中飘摇不定,变幻无穷,让人着迷,如果您还想进一步了解高温气体的奥秘,那么您就会遇到一个名词:等离子体或等离子态。在高温中,部分气体会释放出电子,于是变成一团电子和正离子混合的物质状态,

这种状态在地球上不常见,主要存在于火焰中。但在宇宙中,大多数气体都属于等离子体,但它们不释放光和热,所以我们不将它们称为火焰,图示:物质的四态。固液气和等离子态/体,等离子体是由自由电子和正离子形成,两者可以再次结合,变成不带电的原子。当物质处于等离子态时,它就能导电并且会受到磁场影响,因此,当我们让火焰处于特定电场和磁场下时,能产生各种绚丽的现象。

3、火到底是什么物质?是固态的还是液态的?

答:火焰是物质剧烈的发光发热反应,物质是处于激发态的气体,或者是等离子体,我们常见的物质,主要有固态、液态和气态,同一种物质在相同气压下,温度是决定物质为何种状态的主要因素。对于气态的物质,如果温度继续升高,气体分子的核外电子将获得能量,此时核外电子将处于不稳定的激发态;如果温度继续升高的话,核外电子将彻底逃离原子的束缚成为自由电子,

大量分子的核外电子与原子核分离,组成的混合物就是等离子态,也可以叫做等离子体,比如高压电弧、闪电、极光就是等离子体。对于一般的火焰,根据燃烧物质的不同,温度从500~2000℃不等;比如蜡烛燃烧的火焰,中心温度大概400℃,外焰大概500℃,温度从内到外先升高再降低,如果我们用摩擦带电的金属导体靠近蜡烛火焰,会看到火焰有所偏离,这是因为火焰中有部分物质处于等离子体,而等离子体又是电的良导体。


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