大自然中的物體存在形式一般有三種,固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài),但是火看起來好像和這三者都不太符合。那火到底是什么物質(zhì)?是何形態(tài)呢?
其實,火是一種特殊的形態(tài)。
我們眼中看到的火不如稱之為焰,它以等離子體的形態(tài)出現(xiàn),這是物質(zhì)的第四種形態(tài),看起來和氣體有些像,因此也被叫做超氣態(tài)。那什么是等離子體呢?我們所見到的物質(zhì)都是由分子、原子構成的,原子又包括核外帶負電的電子和帶正電的原子核。當物質(zhì)溫度過高或者因為其他原因,核外電子吸收能量,擺脫了原子核的束縛,成為自由電子,物質(zhì)就變成了自由電子和帶電離子。這種狀態(tài)下的物質(zhì)就被叫做等離子體。
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地球上的火、閃電、極光等都是等離子體的形態(tài)。
閃電
極光
那火是從哪兒來的呢?
中國神話中有一段關于燧人鉆木取火的故事,由于遠古人類沒有火種,經(jīng)常生病,壽命也很短暫。天神伏羲不忍,告訴人類燧明國有火種,后來有年輕人去往燧明國,在燧木樹下鉆木取得火種??脊艑W家研究發(fā)現(xiàn),生活在東非肯尼亞的早期猿人在三百萬年前就已經(jīng)使用火了。在中國的元謀人遺址也發(fā)現(xiàn)了用火的痕跡?;鹱詮谋话l(fā)現(xiàn)以來給人類帶來了太多好處,原始人利用火驅(qū)逐野獸,學會了用火烤食物,火光還為人類帶來了光明。即使是在黑暗中,人們也可以看清事物。
鉆木取火
早期猿人使用火種
那火的本質(zhì)究竟是什么東西呢?
從現(xiàn)代科學的立場來解釋,火是物質(zhì)燃燒過程中所進行的強烈氧化反應,其能量以光和熱的形式釋放。換句話說,火其實是能量的一種存在形式,而火的本質(zhì)就是氫、碳、氧和其他物質(zhì)混合而成的。如果想生火,就需要可燃物,足夠高的溫度和氧化劑,三者缺一不可。
既然火團是由物質(zhì)構成的,那火有重量嗎?為什么我們看到的火苗都是向上跑的?
火有重量,并且會受到地球重力的影響。我們之所以看到火焰向上,是因為火苗周圍所產(chǎn)生的熱空氣。熱空氣在上升的過程中推著火焰向上走,而如果在外太空燃起一團火,那么火會是一個圓球的形狀。
除此之外,不同的可燃物燃燒時所產(chǎn)生的火焰顏色也都是不同的。天然氣燃燒時是藍色的火焰,而蠟燭燃燒時是橘紅色的火焰。除了物質(zhì)本身的成分不同之外,還和可燃物的燃燒程度有關。當物質(zhì)燃燒充分時,一般就是藍色的火焰。燃燒不充分的情況就像蠟燭,其實紅色火焰中間的芯也都是藍色的,但是由于被外層紅色火焰包裹,往往觀察不到藍色部分。外層的紅色火焰則是因為燃燒中產(chǎn)生的炭黑飄在火焰上邊,所以多顯示為紅色。
看到這里,大家是不是有了一定的認識呢?
來源:宇宙解碼