火是什麼態?氣態嗎?
生活中的物體,常見的狀態有固液氣三態。而在生活中常見的火,是什麼狀態呢?
有人說,火是氣態。很顯然這樣的說法站不住腳。
其實,火是等離子態。
什麼是等離子態?
在了解等離子態之前,先了解一下原子。
原子,指在化學反應中不可再分的基本微粒。
(碳原子示意圖)
但在物理狀態中可以分割。
原子由原子核和繞核運動的電子組成。
而原子核由帶正電的質子和電中性的質子組成,電子則帶負電。
一般情況下的原子,原子核帶的正電荷和電子帶的負電荷數量相同,所以原子呈電中性。
(碳原子結構示意圖)
但如果原子中原子核帶的電荷多於電子的負電荷,則其就變成了負離子。同理,如果正電荷更多,則是正離子。
比如鐵離子,失去三個電子的鐵原子稱為鐵離子,其水溶液稱黃色。當你把削開的蘋果放一段時間,你會發現被削的表面過一段時間後變為黃色。那就是鐵離子了。
(變色的蘋果)
但是,凡事都有個例外。等離子態就是個例外。
在一些特殊情況下,比如在極高的溫度下,或是在強大的紫外線下或是X射線下,氣態的原子,會開始拋掉身上的電子,帶負電的電子會脫離原子亂跑,而原子也因失去電子顯正電性,但是兩者的數量還是相等的。這種現象被稱為氣體的電離化,氣體的這種狀態被稱為等離子態。
其實,等離子態在生活中並不罕見。大家常見的霓虹燈,在它點亮以後,燈管里的氣體就被電離了,成為電子與離子的混合物——等離子體;極光,是我們看見的大自然里的等離子體;在廣漠無邊的宇宙中,等離子態是最普遍存在的一種形態。因為宇宙中大部分的發光的星球,其內部的溫度和壓力都非常高,這些星球內部的物質幾乎都處在等離子態。
至於火,火是一種發光發熱的化學反應,溫度很高。火的本質是能量與電子躍遷的表現方式。火的可見部分稱作焰,火焰分為焰心、內焰和外焰,溫度由內到外依次升高。火焰可以隨著粒子的振動而有著不同的形狀,在溫度足夠高時能以等離子態的形式出現。
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