发布日期:2016-07-16    浏览次数:230
蜡烛燃烧为什么会有火焰?

用火柴点燃蜡烛的烛芯,仔细观察你会发现,烛芯处的蜡烛熔化成“蜡油”,然后出现火焰,最初火焰较小,然后逐渐变大,火焰分为三层:火焰的外层叫作外焰,火焰的中间部分叫作内焰,火焰最里面的部分叫作焰心。外层最明亮,内层最暗。把一根火柴梗迅速平放入火焰中,约1秒钟后取出,你会发现火柴梗接触外焰部分首先变黑。最后在吹灭蜡烛的一瞬间,可以看到一缕白烟,用燃烧的火柴去点这缕白烟,可以使蜡烛复燃。将短玻璃管的一端放在火焰的焰心处,用燃着的火柴放在玻璃管的另一端,你可以看到玻璃管的另一端产生了火焰。

上述现象是如何产生的呢?蜡烛的主要原料是石蜡,石蜡是从石油中提取的,是几种高级烷烃的混合物,主要是正二十二烷(C22H46)和正二十八烷(C28H58),石蜡燃烧时的温度约为600℃,高于其沸点。当你用火柴点燃烛芯时,石蜡固体先熔化再汽化。蜡烛燃烧实际上主要是石蜡蒸气在燃烧。由于外焰部分与空气接触最充分,燃烧充分,火焰最明亮,温度最高;内焰部分石蜡燃烧相对不充分,温度较低;焰心部分主要为蜡烛蒸气,温度最低,所以火柴梗接触外焰部分首先变黑。吹灭蜡烛时看到的白烟主要成分是石蜡蒸气遇冷凝固得到的石蜡固体小颗粒,用火柴点燃时,火顺着白烟将蜡烛引燃,所以蜡烛可以复燃。

那么,蜡烛燃烧时为什么会有火焰出现呢?当石蜡蒸气燃烧时,在气体剧烈反应的地方发光、放热会十分明显。随着燃烧后热的气体上升,周围冷的气体下降,空气发生对流,从而形成了圆锥状的火焰。蜡烛火焰的形状与重力作用也有关系,热气体的密度比冷的气体低,因此会向上升,如果在失重状态下,这种“对流”的效应就不再发挥作用了,火焰的形状更像球形。

通俗来讲,火焰其实是一种状态或现象,是燃烧着的可燃气体发光、放热、闪烁向上升的状态或现象。

硫粉在氧气中燃烧会产生明亮的蓝紫色火焰,木炭在氧气中燃烧发白光,没有火焰。在燃烧匙中用酒精灯引燃硫粉时你会发现,硫粉首先逐渐熔化为液态,然后才出现火焰。硫燃烧时的温度超过了800℃,硫的沸点约为444.6℃,硫燃烧时主要是气态硫在燃烧,所以会有火焰。而木炭的主要成分碳在燃烧时的温度约为1200℃,碳的沸点约为4827℃。木炭燃烧不产生火焰是因为燃烧时的温度没有达到其沸点,未转化成气态,是固体与氧气剧烈反应,所以只发光,观察不到火焰。