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mirror - 什么是“火”

已有 3026 次阅读 2010-2-26 03:49 |个人分类:镜子大全|系统分类:科普集锦| 化学

什么是“火”,前些日子在墙上论了一番。 (96373)
Posted by: mirror
Date: July 09, 2007 11:13AM

立委要收集,就改一下贴到这里。

这里也有个“迷信”:认为“火”是化学反应的发光。

镜某以为得要领的答案不多。讲“火”是反应就是开始偏了。定式应该是讲“火”是一个现象。然后在有修饰这个现象的定语之类的,就是“正果”了。

从“火”象形字的起源看,有俩关键词:重力场和对流。人们看到的“火焰”基本上是来自微颗粒的热辐射。热源是化学反应。

“火焰就是气体在燃烧”???请解释一哈煤炭的燃烧吧。这个固态如何就成了气态了?能解释通了,给个炸药奖都是委屈您了。

“火焰就是燃烧的气体”???气体有多少是可视的呢?不可视的东西一“燃烧”就可视了,不能如此卖大力丸吧?

“火焰就是气体燃烧时在可见光区发出光辐射”??发出光辐射的主体是什么呢?这里没有交代么!先预备个陷阱在此。

“热辐射是燃烧的产物”???那么为什么不叫燃烧辐射而是热辐射呢?

“错过了形成火焰最重要的因素,即:有气体在燃烧”???造火字的人很聪明,在舞台上做火焱效果的人也不傻。可惜得很,他们都不知道这个“最重要的因素”,即:有气体在燃烧。

火的问题,显然是不能完全转移到发热和发光上。这也是“常识”了。因为人们能够区别红碳和火苗(焰=大苗)。人们需要这种区别--不同于热和光的。

燃素是个过时了的概念。“气体燃烧”的说法不过是这个燃素的延长。不同的是把“火”给“暗度陈仓”到了光和热以及化学反应上了。

“太阳是气体发光”的说法不能为学术界接受。因为“太阳是黑体发光”是个常识了。讲是木炭发光都不离谱。但是的但是,不是“气”体,虽然都有一个体字。接近“气体发光”的概念是“空洞”发光。可以理解为什么都没有也可以发光了!

用发光、用量子跃迁来说明“火”,是第二个“白努力”(参照“白努力”打飞机的故事),也是个理解误区。燃烧可以用化学反应及其反应速度决定(定义)。较迟的反应就是发热,而不说是燃烧了。

“火焰区域肯定有主要物质在”的推论是个相当上路的思维。问题是这个“主要物质”是什么?这个问题法拉第的书上有结论。明亮与蜡烛的燃烧效率并不是直线相关。“燃烧”率好的东西不亮!这听上去象是悖论,但是人世间的事儿也都是如此吧:流汗苦干的人不见得能出名。

“燃烧”率好的东西不亮是个实验事实。这说明了火焰的大小(以明亮来定义“火”)与燃烧率、发热量等不是递增的关系。也排除了气体发热发光的推测。不要“高调”的量子力学。只要把蜡烛的火焰理论清楚了就让大家放心了。

这时需要的是范句:火是一种现象。是在燃烧区域中受热发光的微小颗粒被气体对流搬运输送的现象。

“这是火焰区域的物质微粒发生能级跃迁时释放的嘛?”的问题很好。级跃迁时释放的是光。没有一个要朝上的道理(象火那样)。还有这个解释是否可行,完全可以通过实验给出来。

至于“等离子”,要考虑到空气的密度和反应的能量级别。“等离子”状态一般靠燃烧是得不到的。

另外一个需要补充的是,热空气与周围空气对于光的不同的折射率,也是造成“火焰”的一个原因。

很不幸,“比较纯净的碳(比如焦炭)燃烧是没有火焰的”不符合观察事实。

可视性的问题不是颜色的问题。这里讨论的是可视性。空气一般是不可视的。但是有些时候也可以看到。比如夏天公路表面附近的空气,就可以看见。不可视的“火焰”的恰当写法是“火炎”。到了“焰”就是乱流了,一定是可视的了。

“发出光辐射的主体可以是气体本身(比如钠蒸气)”的说法一般不能被接受。气体放电发光现象有,但是其能量不在燃烧区。人们还是可以区别火焰和闪电的。发出光辐射的主体只能是气体中的分子、原子,而不是气体本身。

从知道“灯泡的热辐射”到理解“热辐射是燃烧的产物”的荒谬不难吧?

“微颗粒热辐射”是个正式的科学结论。不理解可以,记住这个结论就是了。

要把握住“主题”:什么是火,而不是什么是光。火焰中光的是由哪里来都没有关系。要回答的是“火”--人眼看到的那个跳跃的、奄奄一息的火苗子。

炭受热发光的机制是什么? 很高级的问题。一般教科书上不讲的。任何固体(凝聚态)受热都发光。机制也有标准答案。不说的理由是为了在必要时“打击”一哈专家们的自信。镜某是被称为“民科”的,为了保持“民科”的尊严,这个机制就不谈了。

可以“问”,但是不能“普”。这是镜某的理解。因为一“普”就是“俗”了。不要以为法拉第的文章是“科普”。那是为了“三个代表”阶层办的讲座。相当于今天中央党校的讲习科,不是文字的“扫盲班”。

“气体加热到足够温度,就可以发出可见光”不错。科学与哲学的区别在于可以代入数字。如果这个“足够的温度”是日常中观察到的“火”所达不到的温度,这个解说就发生矛盾了。您认为这个“足够的温度”应该是多少度呢?

“比如焰色反应,火焰可见是因为金属离子的发射光谱有在可见光区的部分”也不能成立。因为各种光谱实验完全可以不用“火”就可以完成。

说到气体燃烧,大约最有魄力的是油田烧天然气了。那里,一般看不到燃烧的火苗,只能看到空气的热流。

气体燃烧,一般是看不到“火”的。至少理论上是如此,理想的实验也可以证明。比如燃料电池,是氢气与氧气的“燃烧”了吧?您看到“火”了么?

——– 就“是”论事儿,就“事儿”论是,就“事儿”论“事儿”。

Comments (1)

子平02月 19th, 2009 at 4:06 pm   edit

Look at the scope and the sophistication!

““微颗粒热辐射”是个正式的科学结论”。但是,这个黑体要有能量来源才会辐射吧?



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1 鲍得海

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