火焰有重量嗎?
答:
為了回答這個問題,首先我們需要知道火焰是什麼。
中學課堂上,化學老師可能會說,火是劇烈的化學反應;物理老師可能會說,火是一種等離子物質,是電子能級的躍遷。其實這兩種回答都是片面的,燃燒是劇烈的化學反應,反應發出的可見光的區域就是我們看到的“火焰”。
比如說蠟燭的燃燒,蠟燭由石蠟和棉芯組成,點燃棉芯,棉芯燃燒使石蠟液化,氣化,氣態的石蠟蒸汽與空氣中的氧氣混合發生劇烈的化學反應,一些分子被激發,當他們回到基態的時候會發出光,這就是“火”。一般蠟燭底部是藍色火焰,上部是黃色火焰,這是因為底部不斷有石蠟氣化吸熱,這部分的氣體溫度較低;高溫使得附近氣體密度降低,且越往上石蠟蒸汽與氧氣接觸越充分,燃燒越充分。但是在太空中的微重力環境,低密度的熱空氣不會上升,所以發光的熱空氣(我們看到的火焰形狀)就安靜地形成了一個球形。
蠟燭的燃燒,上圖為在地球上燃燒,下圖為在國際太空站上燃燒(上圖感謝lxh同學提供,下圖來源:參考資料5
綜上所述,“火焰”只是一種現象,如果討論的“火焰”是指“發光的那部分氣體”,那麼“火焰”有質量,但實際上,“火焰”只是一種物理化學“現象”罷了。
火焰是一種複雜的現象,在這裡限於篇幅還有很多內容不能展開細說,感興趣的同學可以點選下面的參考文獻及拓展仔細閱讀
參考資料及拓展閱讀:
Fire - Wikipedia
Flame - Wikipedia
火到底是什麼東西?
Fire Burns Differently in Space | Space
NASA - Fire Prevention in Space
by 岷客