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掃描二維碼訪問中評網移動版 蠟燭燃燒為什麼會有火焰? 掃描二維碼訪問中評社微信
http://www.CRNTT.com   2016-07-18 11:45:21


(来源: 科普中国——科学原理一点)
  中評社北京7月18日電/用火柴點燃蠟燭的燭芯,仔細觀察你會發現,燭芯處的蠟燭熔化成“蠟油”,然後出現火焰,最初火焰較小,然後逐漸變大,火焰分為三層:火焰的外層叫作外焰,火焰的中間部分叫作內焰,火焰最裡面的部分叫作焰心。外層最明亮,內層最暗。把一根火柴梗迅速平放入火焰中,約1秒鐘後取出,你會發現火柴梗接觸外焰部分首先變黑。最後在吹滅蠟燭的一瞬間,可以看到一縷白煙,用燃燒的火柴去點這縷白煙,可以使蠟燭複燃。將短玻璃管的一端放在火焰的焰心處,用燃著的火柴放在玻璃管的另一端,你可以看到玻璃管的另一端產生了火焰。
 
  上述現象是如何產生的呢?蠟燭的主要原料是石蠟,石蠟是從石油中提取的,是幾種高級烷烴的混合物,主要是正二十二烷(C22H46)和正二十八烷(C28H58),石蠟燃燒時的溫度約為600℃,高於其沸點。當你用火柴點燃燭芯時,石蠟固體先熔化再汽化。蠟燭燃燒實際上主要是石蠟蒸氣在燃燒。由於外焰部分與空氣接觸最充分,燃燒充分,火焰最明亮,溫度最高;內焰部分石蠟燃燒相對不充分,溫度較低;焰心部分主要為蠟燭蒸氣,溫度最低,所以火柴梗接觸外焰部分首先變黑。吹滅蠟燭時看到的白煙主要成分是石蠟蒸氣遇冷凝固得到的石蠟固體小顆粒,用火柴點燃時,火順著白煙將蠟燭引燃,所以蠟燭可以複燃。

  那麼,蠟燭燃燒時為什麼會有火焰出現呢?當石蠟蒸氣燃燒時,在氣體劇烈反應的地方發光、放熱會十分明顯。隨著燃燒後熱的氣體上升,周圍冷的氣體下降,空氣發生對流,從而形成了圓錐狀的火焰。蠟燭火焰的形狀與重力作用也有關係,熱氣體的密度比冷的氣體低,因此會向上升,如果在失重狀態下,這種“對流”的效應就不再發揮作用了,火焰的形狀更像球形。
  
  通俗來講,火焰其實是一種狀態或現象,是燃燒著的可燃氣體發光、放熱、閃爍向上升的狀態或現象。

  硫粉在氧氣中燃燒會產生明亮的藍紫色火焰,木炭在氧氣中燃燒發白光,沒有火焰。在燃燒匙中用酒精燈引燃硫粉時你會發現,硫粉首先逐漸熔化為液態,然後才出現火焰。硫燃燒時的溫度超過了800℃,硫的沸點約為444.6℃,硫燃燒時主要是氣態硫在燃燒,所以會有火焰。而木炭的主要成分碳在燃燒時的溫度約為1200℃,碳的沸點約為4827℃。木炭燃燒不產生火焰是因為燃燒時的溫度沒有達到其沸點,未轉化成氣態,是固體與氧氣劇烈反應,所以只發光,觀察不到火焰。

  (來源:科普中國——科學原理一點)

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