火焰究竟是一种什么物质,除了光?是什么构成了那些火苗、火焰舞动的形状?

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  • 火焰就是大量的发热发光的气态分子(或原子)的集合体.

    物质在燃烧时,往往会释放出一些可以燃烧的气体,例如煤炭燃烧时会释放出一氧化碳,这些可燃性气体,由于刚离开燃烧中心,温度还很高,在燃点以上,在上升过程中,当遇到氧气时就会燃烧,这就是我们看到的火焰.这是从宏观角度讲的.

    从微观上看,物质燃烧时释放出来的具有还原性的分子,这些分子刚离开燃烧中心,“温度”很高,它们携带的电子处于能被还原的临界点以上,在上升过程中遇到具有氧化性的分子,就会发生氧化还原反应,放出光和热.单个的这些分子发光,我们用肉眼是看不到的,当大量的这些分子集合在一起发光时,我们就可以看到了,这就是火焰.如果我们用一种特殊的显微镜来观察火焰,就会看到一个个的亮点,这些亮点就是正在发生氧化还原反应或这个反应刚结束而发光的分子.比方说银河,银河用肉眼看是一条亮带,当我们用望远镜看时,它其实是由一颗颗星组成的.

    有些物质燃烧时不能释放出可燃性气体,所以这些物质燃烧不会产生火焰.例如木炭.再例如铁在氧气中燃烧也不会产生火焰.

    当有风时,可燃性气体分子会随风移动,所以火焰会随风摆动.当风太大时,可燃性气体分子会被风吹走,脱离燃烧中心,温度下降,不能再继续发生反应,所以火焰会熄灭.

    可燃性气体在上升过程中,外部的可以接触到氧气,所以外部的火焰强烈;内部的因为接触不到氧气,所以内部的气体分子不会发生反应,只有上升到足够的高度才能与氧气接触,才能燃烧.

    火焰的长短与氧气是否充足有关系.当氧气很充足时,内外气体都能接触到氧气,所以会几乎同时燃烧,火焰就短.当氧气不充足时,内部气体要上升到很高才能接触到氧气而燃烧,所以火焰会很长.当用风箱吹火时,火焰很短,当风箱停了之后,火焰立即变长,就是这个原因.当然,如果氧气很不充足,气体分子上升到很高时还接触不到氧气,而这时温度已经下降,不能再发生反应,所以并不是氧气越不充足火焰就越长.

    火焰的长短还与其它因素有关系,例如与气体上升的速度、时间有关系,与发光的持续时间有关系等等,这里就不细说了.

    在失重的情况下,物质燃烧释放出的可燃气体会向周围均匀扩散,所以这种情况下火焰是球形的.