祖国 教育 责任 快乐分享 http://blog.sciencenet.cn/u/wangxh 大连交通大学材料科学与工程学院教师。胸无大志,努力做个合格的教师。当淡出三尺讲台时,没有因为误人子弟而悔恨即可心满意足喽!

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以“飞蛾扑火”之勇气和“亮剑”之精神扑向“火”坑

已有 10120 次阅读 2009-12-4 22:33 |个人分类:科研|系统分类:科普集锦| 辐射, 状态

看了李铭兄之谁来攻克这个科学问题:飞蛾为什么扑火又读了李亚辉兄之火是什么?——献给老境;又特别研读了(拷贝到word里,用四号字一字一字地读)mirror兄在此文下的回复”。这时候,鄙人这个不必别人拉下水、自己见水就跳的主,决心以“飞蛾扑火”之勇气和“亮剑”之精神扑向“火”坑!

(图片来自网络)

先回答mirror兄的两个“屡试不爽”的问题:(鄙人也不知道为什么叫“屡试不爽”)

什么是火?——从哲学上讲,火是一种物质,一种不以人的意志为转移的物质;从化学上讲,火是某些化学反应的表象与现象,一种化学反应在人的大脑中的影像;从物理上讲,火是某些物质混合物的存在状态,一种自然界普遍存在的、部分电离的气体物质向外辐射能量(光辐射与热辐射)的状态。

为什么物体热了以后会发光?——其实这种说法不太严密,不是“物体热了会发光”,而是“物体热到一定程度才会发光”。物体热到或温度升高到一定程度,许多基本离子都会具有超过某种极限的能量,就会以各种“光”或电磁波的形式向外发射能量,当然也可能夹杂着发射各种物质波,一般情况下伴随着热辐射。但出现热辐射不一定必须伴随着“火焰”,如冬天北方家家户户取暖用的暖气片。

下面“扑火的飞蛾”对准mirror兄关于火的“跑偏之点”:

讲“火”是反应就是开始偏了。定式应该是讲“火”是一个现象。——“火”是现象不错,但说“火是反应就跑偏”就不对了,没有化学反应,根本不可能有“火”的存在与产生——燃烧就是化学反应!做饭用的煤气(CO+H2——混合物)经过“火阶段或状态”成为CO2+H2O,难道这里没有化学反应吗?

人们看到的“火焰”基本上是来自微颗粒的热辐射。——热辐射是存在的,“火焰或火苗”也是存在的,但火焰不是热辐射,是光,是火焰发射出来的光或电磁波到我们眼睛里形成的“像”;这种光辐射也主要不是来自于“微颗粒”,而是来自于处于激发态的分子、原子或离子等;当然并不是说“火”里没有“微颗粒”,否则烟囱为什么会熏黑呢?中国古代最高级的墨从哪里来呀?(中国人就是聪明,古代就知道利用火制备纳米材料!)

“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?——块状煤炭燃烧时,有时出现“火焰”,有时“看不见”火焰。出现的那些火焰正好就是被烘烤出来、或反应生成的气体(主要又是CO以及易挥发的可燃物质)并燃烧着。当火焰消失之后,只剩下红热的固体在辐射光和热(主要成分SiO2、Al2O3、CaO等固体氧化物,其中生石灰经常出现;如果比例合适,说不定还会烧出水泥来呢!)。当可供能量的可燃物燃尽之后,剩余固体温度会慢慢下降,当降低到“不再继续发红”时,光辐射基本停止了,但热辐射、热传导还在继续;当与周围温度达到相同时,热辐射也停止了——只剩“炉灰渣子”了。

热辐射是燃烧的产物”——谁说过热辐射是燃烧的产物(不过哲学上也可以这么讲),当然热辐射可以伴随燃烧而产生。通常所说燃烧产物应该指“燃烧产生的C、N、P等元素的氧化物——一般以气体形式飞走了,以及剩余灰烬”;由于火焰是高能量物质,一定伴随着“热辐射”——能量传输的一种形式;而燃烧是一个过程,过程怎么辐射?故不能叫“燃烧辐射”——错误的说法,不是概念的词。

“气体燃烧”的说法不过是这个燃素的延长——这个不必多言,大家想想就明白,“燃素说”盛行时,化学理论基础基本没有着落!当时把燃素说送进历史垃圾堆里的氧化反应是第一功臣,而燃烧反应中最重要的就是氧化反应。

各种光谱实验完全可以不用“火”就可以完成——不用火可以完成光谱实验,并非意味着火不可能产生光谱啊!

气体燃烧,一般是看不到“火”的——请问,做饭用的煤气是不是气体?做饭时能不能看到“火”?吸烟者点烟用的打火机能不能看到“火”?

气体有多少是可视的呢?不可视的东西一“燃烧”就可视了——可视的气体的确不多,常见的好像只有Cl2(淡绿色)、NO2、Br2(红棕色)、I2(紫色)等。但是不可视的东西有时确实是“一燃烧“就可视了,因为一燃烧温度就升高—温度高到一定程度就发光放热—就看见、感觉到啦!如家里做饭用的煤气,当然是看不见的啦!如果能看见的话,就不会出现那么多煤气中毒事故了——这里,友情提醒大家,冬季里门窗一般关得严,谨防煤气害人!但是煤气一点着,就看见了——瞧,它在为我们烧菜耶!

结语:

什么是火?火是一种部分电离、能发光放热的、能导电的高温气体混合物——或曰半等离子体!

【不断修正中,“下”个定义挺难啊!最初是“什么是火?火是一种部分电离、发光放热的、并能导电的高能混合气体束!”】

【有一新发现,赶紧写在这里,否则过一会儿该忘了】

固体——有导体、半导体、绝缘体;

液体——有导体——部分熔融体和溶液、半导体——另一部分熔融体与溶液、绝缘体——纯水、酒、汽油、豆油等;

气体——有导体——等离子体、半导体——火,绝缘体——空气、煤气等

【先写这些,想好了以后再补充】





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