火焰是等离子体吗?
这个问题的答案比大多数人意识到的要复杂。有些火焰确实包含等离子体,而有些火焰则没有。为了正确回答这个问题,我们确实必须首先严格定义“等离子”的含义。
教科书中对等离子体的定义是电离气体。 “电离气体”是指一些电子已完全从构成气体的原子上剥离下来。有效X的电子带负电,而最终的电离原子最终带正电。 “离子”是具有不相等数量的电子和质子的原子。这个定义是一个很好的起点,但是还不够准确。每种气体都包含一些离子和X电子,但是并非每种气体都是等离子体。在某个截止点处,气体中必须有足够的离子,气体开始像等离子体一样起作用。
像等离子一样意味着什么?等离子体是一种离子化气体,可反射诸如无线电波之类的低频电磁波。从更基本的层面上讲,等离子体可以屏蔽电场。等离子体之所以能够做到这一点,是因为足够的带负电的电子和带正电的离子是局部X的,并且能够以长距离的集体方式彼此结合。
离子和电子的集体行为意味着它们能够对入射电场产生强烈反应,并消除这些电场。因此,对等离子体的更严格定义是一种气体,其中有足够的X电子和离子共同作用。外部电场可以到达带电粒子云的距离的特征在于“德拜长度”。电离的原子越多,电荷的集体振荡越强,德拜长度越小。因此,对等离子体的最严格定义是具有足够离子化的电离气体,以使“德拜长度”明显小于气体云的宽度。
在火焰中,空气原子发生电离,因为温度高到足以使原子相互碰撞并剥夺电子。因此,在火焰中,电离的量取决于温度。 (其他机制可能导致电离。例如,在闪电中,强电流导致电离。在电离层中,阳光导致电离。)最重要的是,只有当火焰变得足够热时,火焰才变成等离子体。较低温度下的火焰没有足够的电离作用而变成等离子体。另一方面,高温火焰确实包含足够的X电子和离子,以充当等离子体。
例如,日常的蜡烛都燃烧的火焰最高温度可达摄氏1,500度,该温度太低而不能产生很多离子。因此,X火焰不是等离子体。请注意,我们在火焰中看到的鲜艳的橙黄颜色并不是由等离子火焰产生的。而是,这些颜色是由不完全燃烧的燃料粒子(“煤烟”)发出的,这些粒子太热以至于像电烤面包机元件一样发光。如果将足够的氧气泵送到火焰中,这些燃料粒子将充分燃烧,橙黄色橙红色火焰消失。
考虑到这一点,应该清楚的是,即使不是等离子的X也能发出光。根据等离子科X盟的说法,与X相反,某些乙炔的燃烧混合物可以达到3,100摄氏度,相关的德拜长度为0.01毫米。因此,此类火焰为等离子(只要火焰远大于0.01毫米,通常是这种情况)。
其他火焰,包括篝火,丙烷火炉和点烟器的火焰,其温度介于这两个极端之间,因此可能不是等离子体。日常的火焰,例如木头,木炭,汽油,丙烷或天然气的燃烧,通常都不够热,无X等离子那样起作用。
火焰是物质吗
火焰是物质,火焰的温度很高,散发出光和热,火焰是燃料和空气混合后迅速转变为燃烧产物的化学过程X现的可见光或其他的物理表现形式,燃烧是化学现象,同时也是一种物理现象,火焰可以给人带来许多益处,但使用不慎却亦可以害人至深,产生火焰的三个条件是有X,氧化剂,温度达到着火点,但部分物质燃烧并非一定需要氧气,如活泼的金属镁可以在二氧化碳和氮气中燃烧。
不用火焰加热如何是物质升温
- The match gives out a flame.
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高中化学中什么物质燃烧火焰是绿色
- 铜离子和铜