火是用什麼做的?你知道它能産生光和熱,但你有沒有想過它的化學組成或物質狀态?
火是燃燒過程中可見的産物,這是一種特殊的化學反應。它發生在空氣中的氧氣和某種燃料之間。化學反應的産物與原料完全不同。
燃料必須加熱到着火溫度才能燃燒。隻要有足夠的熱量、燃料和氧氣,反應就會繼續進行。這就是所謂的火的三要素。
燃燒是燃料與氧反應釋放熱能。燃燒可以慢或快,這取決于可用的氧氣量。産生火焰的燃燒非常快,被稱為燃燒。燃燒隻能在氣體之間發生。
燃燒過程中的化學反應燃料可以是固體、液體或氣體。在産生火的化學反應中,燃料被加熱到一定程度以至于(如果不是氣體的話)它的表面釋放出氣體。
隻有氣體在燃燒時能起反應。氣體是由分子(原子群)組成的。當這些氣體足夠熱時,氣體中的分子就會分解,其中的分子碎片與空氣中的氧氣重新結合,生成新的生成物分子——水分子(H2O)和二氧化碳分子(CO2)——如果燃燒不完全,還會産生其他生成物。
如何點燃
加熱的分子變得松散,分離形成氣體。氣體分子與空氣中的氧氣結合導緻燃燒。
反應産生的熱量是維持火焰的動力。火焰的熱量将保持剩餘燃料在點火溫度。火焰點燃釋放出的氣體,并蔓延開來。隻要有足夠的燃料和氧氣,火就會繼續燃燒。
燃料 氧氣(來自空氣)=燃燒産物(主要是CO2 H2O) 熱能。
完全燃燒
在完全燃燒時,燃燒的燃料隻會産生水和二氧化碳(沒有煙或其他産物)。火焰通常是藍色的。要做到這一點,需要有足夠的氧氣與燃料氣體完全結合。
我們許多人在家裡做飯時使用甲烷(CH4),也就是通常所說的天然氣。當氣體被加熱(用火焰或火花),如果大氣中有足夠的氧氣,這些分子就會分解,并以水和二氧化碳的形式完全重新生成。
火的化學成分火是一種叫做燃燒的化學反應的結果。在燃燒反應的某一特定點,即燃點,産生火焰。火焰主要由二氧化碳、水蒸氣、氧氣和氮氣組成。
火的物質狀态在燭焰或小火中,火焰中的大部分物質由熱氣體組成。非常熱的火釋放出足夠的能量使氣态原子電離,形成物質的狀态稱為等離子體。含有等離子體的火焰的例子包括等離子炬和鋁熱反應産生的火焰。
火為什麼是熱的火發出熱和光,因為産生火焰的化學反應是放熱的。換句話說,燃燒釋放出的能量超過了點燃或維持燃燒所需的能量。為了燃燒和火焰的形成,必須存在三種東西:燃料、氧氣和能量(通常以熱的形式)。一旦能量開始反應,隻要燃料和氧氣存在,反應就會繼續進行。
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