火是屬於液體、固體還是氣體?

種花家的小啊瑩

初中時候就學過,物質基本形態有三種:

固液氣,比如水的固態形式是冰、氣態是水蒸氣、液態就是水。並且還學過物質在三態之間可以相互轉化。



不是所有物質都是固液氣三種形態的,除此之外還有等離子態和超固態。

火是等離子體,屬於等離子態。太陽也屬於等離子態。

此外,人們看到的閃電、流星、熒光燈點亮時等事物都處於等離子態(由等量的帶負電的電子和帶正電的離子組成)。宇宙之中等離子態是普遍存在的,大部分的星球內部溫度和壓力非常高,內部物質幾乎都處於等離子態。


簡單回答,期待更多優質答案!


地理愛好者

這個問題問的很好。受到古代樸素唯物主義“金木水火土”的影響,大部分人大概覺得“火”是與“水”相對應的元素,是一種物質。那麼水有固液氣三態,火焰到底是什麼狀態呢?


先糾正一個概念,火焰不是物質,是現象,一種發光放熱的現象。所以,本身不存在固液氣的狀態。學過初中化學的應該還記得,燃燒是一種劇烈的氧化還原反應。比如你生活中,點燃燃氣灶,實質是氣體正在劇烈反應,反應會發光放熱,放出的光就是你看到的火焰。火焰的形狀取決於燃氣灶噴出氣體的速度,顏色取決於燃燒的物質。同樣是初中化學知識點,焰色反應。純淨的氫氣火焰是淡藍色,如果混入鈉離子,火焰就呈現黃色,混入鉀離子則呈現淺紫色,等。

如果你還記得一些高中知識,那麼咱們可以解釋的更詳細一下。燃燒是劇烈的氧化還原反應,所以有價態的變化。價態的變化的實質是原子的電子發生躍遷。人教版高中物理選修3-5簡單介紹了玻爾的原子模型,當電子躍遷的時候,會吸收或釋放出光子,不同能量的光子頻率不同,顏色就不同。劇烈的氧化反應放出大量光子,其中的可見光部分就是我們看到的火焰。

由於反應中的氣體,分子鍵已經打開,電離出離子。正、負離子相互作用,形成等離子體。等離子體有類似氣體的性質,所以火焰形狀變化,在風中搖曳。不過並不是所有的燃燒都會產生“等離子體”。

通俗地總結,火焰是現象,不是液體、固體和氣體。我們一般看到的火焰是一團正在劇烈反應的“氣團”放出的可見光,感受到的熱量是反應放出的能量。


王企鵝

剛開始看到這個問題覺得一臉懵逼,對哦,火到底是屬於固液氣哪種狀態?如果說讓中學階段的同學來回答可能無從下手。

一開始我把他歸類為液體,因為從自由度的觀點來看,火比固態活躍,又沒氣態那麼大的自由度,也就可以比喻既沒有像上課的同學那麼的有順序有規律,也沒有像放學後的孩子一樣自由,所以簡單粗暴的認為就是液態吧。

不過要真的據此以為火是液態的就大錯特錯了。

事實上,火併不屬於這固液氣的任何一種,它是由等離子體(plasma)狀態的物質組成的,plasma是由英國物理學家Sir William Crookes在1879年確定的物質的第四種狀態(其它三種是固態、液態、氣態)。

以為物質只有三種狀態的同學,傻眼了吧。

在中學階段的意識認知裡,人們見到的物質主要是固態、液態和氣態三種,它們的形態特點以及相互轉化的條件,早已為人們所熟知。但是,這三態的物質在整個宇宙中極少,絕大部分的物質是以其它形態存在的。

現代科學發現,自然界的物質除了固、液、氣三態以及一系列的過渡態之外,還有第四態、第五態、第六態、第七態等。其中物質第四態——等離子態——1879年英國物理學家克魯克斯在研究陰極射線時,發現了具有獨特性質的等離子體,從而發現了物質的第四態等離子態。

所謂等離子態指的是由部分電子被剝奪後的原子及原子被電離後產生的正負電子組成的離子化氣體狀物質,它是除去固、液、氣外,物質存在的第四態。看似比較神秘,其實是宇宙中一種常見的物質,在太陽、恆星、閃電中都存在等離子體,它佔了整個宇宙的99%。現在人們已經掌握利用電場和磁場產生來控制等離子體。例如焊工們用高溫等離子體焊接金屬。等。


留白說

在這個星球上存在的每一個物體都可以分為三種基本的物質狀態:固體、液體或氣體。但是,火呢?想象一下,像磚頭一樣把火拿在手裡,或把它裝在某種容器中,或把它充入氣球……似乎不可能吧?事實上,火併不屬於上述的三種物質狀態。與火最接近的物質狀態是等離子體。

火如何像氣體?

在跳到有趣的部分之前,我們先來排除火是氣體或固體的可能性(當然它不會是液體,對嗎?)那麼,為什麼火不會是氣體呢?在其本質中,火確實與氣體有著一些共同特性。就像氣體一樣,火不具有確定的形狀或體積,除非它被限制在適當的容器中。可見的火就是氣體仍在化學反應併發出光。然而,如果在一個密閉容器內,火不會像氣體一樣均勻膨脹。

此外,在磁場的影響下,火焰不能形成諸如細絲、束狀和雙層的結構。因此,當火處於磁場之中時,它無法作為電磁體,這與固體、液體或氣體的情況不符。

並且,物理定律規定,在沒有投入更多能量的前提下,不能從給定的物質中提取更多的能量。這個事實消除了火作為固體、液體或氣體的最微乎其微的可能性。與物質的三大狀態不同,所有類型的火會逐漸消失,永遠不能繼續存在於其自然狀態。例如,如果沒有持續提供氧氣和易燃材料,壁爐中的火最終將會消失。

等離子體?等離子體!

讓我們回頭看一下人類早期提出的一些理論——為他們的異常發現給出具體的意義。在著名物理學家和化學家威廉•克魯克斯爵士於1879年確定了第四種物質狀態(等離子體)之前,人們相信物質只有三種狀態。在等離子體的概念出現之前,人們認為火實際上是一種獨立的元素。

等離子體是質子、中子和電子組成的氣體狀物質,其中所有的電子已經從它們各自的分子和原子中分離出來,使得等離子體作為一個整體而不是一堆單個原子。除了理論中的暗物質之外,等離子體遍佈整個宇宙,是最為豐富的物質——例如,像太陽這樣的恆星本質就是一個巨型的等離子體球。

相較於另外兩種物質狀態,等離子體更類似於氣體,但與氣體的行為截然不同。這是因為由於自由電子之間缺乏親和力,彼此不會發生持續的物理接觸,這意味著等離子體可以像液體一樣流動。因此,等離子體的這種性質使其與氣體區分開來。

換言之,火的確切定義仍然是一個謎。科學還不能精確地描述火的本質,但科學家知道火與等離子體最為相似!


火星一號

這是一個有趣的問題,也是一個常被我們忽視的問題,是啊!我們常見的物質基本都是氣態液態和固態的,那麼火顯然和這三種物質態都不太一樣,那它到底屬於什麼態呢?


其實宇宙間的物質的狀態有很多種,並非只有氣態、液態、固態三種,我覺得我們中小學的時候學習這個基礎知識必須得改一改了,因為它給我們造成了很大的誤解,讓我們以為世界上的物質只有這三種,然而物質其實可以分成幾十種,比如單個的粒子、單個的原子、和單個的分子,我們就無法定義它為氣態液態固態,因為它們本就不屬於那種“態”,還有恆星的物質,白矮星的物質,中子星的物質,以及黑洞的物質,也是都屬於不同的“態”,恆星一般屬於等離子態,白矮星物質電子簡併態,中子星物質屬於中子簡併態,黑洞裡面的物質未知。另外還有很多種物質形態,這裡就不多說了。


單說火這種事物,它是屬於什麼物質態呢?看了很多人的回答都說是等離子態,這樣說是不對的,或者說只說對了一半,因為火這種東西並不是都一樣的,通常認為只有比較少見的部分高溫火焰才是真正的等離子態,而我們日常生活中見到的大部分火焰,實際上都是處於化學激發態的氣體分子。

火焰的本質是能量與電子躍遷的表現方式,通常是易燃品進行劇烈氧化反應才會生成,表現為激發態氣體狀態或高能離子狀態,我們常見的燃燒需要兩個要素——燃料分子和氧氣,它們由於劇烈的化學反應而變得活躍並相互碰撞,在生成新的物質的過程中釋放出能量,通常只體現為物質分子間的變化,所以一般都是激發態的氣體分子,不過溫度特別高的火能以等離子體的形式出現。

現在我們都對等離子這個詞不陌生,那麼什麼是等離子態呢?其定義是物質原子內的電子在脫離原子核的吸引而形成帶負電的自由電子和帶正電的離子共存的狀態,這個時候物質的電子和離子帶的電荷相反,但數量相等,這種狀態稱作等離子態。

比如工業上用於切割和焊接金屬的等離子弧,我們常看到的閃電,霓虹燈裡面的發光體等等都屬於等離子體,不過等離子體也並不是只有這高溫狀態下才會存在,通過電子激發它也能生成。


雖然我們對於物質分為氣態,液態,固態的觀念根深蒂固,然而這只是在地球這樣的巖質星球上才會有這樣的現象,其實宇宙中絕大部分物質都是等離子態,它們佔到了宇宙可見物質的,99%,因為恆星乃至很多星際物質,以及很多行星的內核物質都是等離子態的。


科普大世界

1779年,一位名叫讓·保羅·馬拉的科學愛好者進行了166個實驗,最終證實“火是一種流體”,並興奮地將自己的研究成果《火焰論》一書遞交到法國科學院。他不知道的是,早在兩年前,拉瓦錫就通過金屬煅燒實驗證明了物質燃燒需要氧氣,還將詳細內容寫入報告《燃燒概論》中交給了科學院,甚至由此開創了化學這門新興學科。

但由於馬拉是位名醫,評審委員們礙於情面不好說他的實驗結論錯誤,便對他說:“實驗設計得很巧妙,實驗過程也嚴格精確……”不過,大家默契地對實驗結果隻字未提,可馬拉不這麼認為,他立即發表了自己的書籍,同時對外宣稱:法國科學院也很認可我的論文。

風水輪流轉,12年後的馬拉搖身一變,成為了法國大革命中雅各賓黨的領導人。他公開宣佈拉瓦錫在任職稅務官期間剝削民眾,加上法國科學院院士佛克羅伊的陰險手段,將拉瓦錫送上了斷頭臺,而包稅組織餘下的27名成員也無一倖免。據說,拉瓦錫在臨死前曾與助手協商進行最後一項實驗:當他感覺到刀片接觸脖子時就開始拼命眨眼,看意識能維持多久。但遺憾的是,兩名助手都把拉瓦錫眨眼的次數數錯了,畢竟看著自己的導師被砍頭還能心平氣和地繼續數數,真不是誰都能做得到的吧?

這位被後世尊稱為"近代化學之父"的偉大科學家就這樣走了,正如法國著名數學家拉格朗日所說,“他們可以一眨眼就把他的頭砍下來,但他那樣的頭腦一百年也再長不出一個來了。”不僅如此,在大革命期間受到過拉瓦錫保護的佛克羅伊還藉助國會的暴力解散了法國科學院,這個培養出笛卡兒、帕斯卡和海因斯等著名科學家的搖籃,這座見證過百餘年光榮歷史的科學院直到1816年才得以重建。

拉瓦錫夫人的繪畫老師雅克·路易·大衛所畫的《拉瓦錫夫婦》

不過,馬拉並未親眼看著拉瓦錫死在斷頭臺上。早在拉瓦錫被處決的一年前,馬拉便被吉倫特派政黨的美女間諜夏綠蒂·科黛刺殺,死在了灑滿藥水的浴缸中。為了免受其他政黨的迫害,馬拉不得不長期躲藏在地窖裡而不慎感染了溼疹,為此他每天不得不在浴缸中藥浴幾個小時,一併處理公務,科黛正是假借申請困難救濟的名義將馬拉殺死。死後的馬拉手中仍緊緊地握著一張紙條:“請把這5法郎的紙幣交給一個5個孩子的母親,她的丈夫為祖國獻出了生命。”

19世紀法國畫家雅克·路易·大衛所畫的《馬拉之死》,沒錯,上面那幅畫也是他畫的

法國畫家保羅·博德利所畫的夏綠蒂·科黛

就這樣,這個因“火”而起的故事終於劃下了休止符。直到1879年,人們才終於知道:火不屬於液體、固體和氣體中的任何一種,它是自身溫度高到能使氣體離子化所形成的等離子體。


幸運的小兔子


火,是一種現象,是物質燃燒過程中所進行的強烈氧化反應,並釋放光和熱。物質燃燒必須有可燃物、高溫和氧化劑三項並存才能生火,缺一不可。根據質量守恆定律,火不會使被燃燒物的原子消失,只是通過化學反應轉變了被燃燒物的分子型態。

物質燃燒的時候出現火,火的可見部分稱作火焰,它隨著粒子的振動而有不同的形狀,火焰可以理解成混合了氣體的固體小顆粒,因為是混合體,單純的說成固體或者氣體都不合理的,但在溫度足夠高時會以等離子的形式出現,火焰是燃燒後的氣體及固體的混合物,會釋放可見光、紅外線甚至紫外線,其發射光譜依燃燒物質的化學成分及中間產物而定,大部分火焰的光譜為連續光譜。根據燃燒的物質不同,火焰的顏色和溫度也會不同。

火焰是能量的梯度場。伴隨燃燒的過程,其殘留物可以反射可見光,火焰的發光相當複雜。可以確定的是,火焰是一種狀態或現象,是可燃物與助燃物發生氧化反應時釋放光和熱量的現象。

火是影響全球生態系統的最重要因素之一,人類用火來烹調、生熱、產生訊號、照明等。用火不當,也會造成災難,如水體汙染、土壤流失、空氣汙染及對生命財產的危害,而且也會使全球溫度升高,產生溫室效應。

最後需要說的是,人類發明火是利用自然來改善生產和生活的第一次重大實踐,火的應用在人類文明發展史上有極其重要的意義。最初,人類使用的是自然火,當人工取火發明以後,原始人就開始掌握了一種強大的自然力,促進了社會的發展,而最終把人與動物分開,這是人類社會發生歷史上的第一次巨大飛躍。


震長

很高興回答你的問題。

題主這麼問,一定是深受金木水火土的五行思想影響。覺得金木土是固體,那麼水和火應該是液體了。

但是這種五行思想,基本沒有可取之處啊。金木水火土,在那個時候,我們認為是世界的基本組成元素。但實際上呢?木和土是複雜的有機化合物的集合、金是金屬元素、水是基本的分子形態、火呢。。。都不是物質,是現象,就是氧化還原反應比較激烈的時候的表現,能看到光芒、能感受到熱量。

所以題目本身就錯了,液體、固體還是氣體的討論是基於被討論者是個物質本身。而火是個現象。

化學上看,它是由等離子體(plasma)狀態的物質組成的,某種奇特的角度看,也是一種“物質”了。plasma是由英國物理學家Sir William Crookes在1879年確定的物質的第四種狀態(其它三種是固態、液態、氣態)。

所以,從這個角度看,火屬於等離子態,而非固態、液態、氣態中的任意一種。

看起來,這個新的狀態似乎離我們很遠。但是呢,等離子態在整個宇宙來看,幾乎佔到了99%以上,因為要麼溫度很高、要麼溫度極低,基本沒有什麼物質能恆定以氣態或者固態甚至液態方式在宇宙中維持。

綜上,火要麼理解為物理或化學現象。要麼就是物質裡的等離子態。


不哈韓的小韓

看到大部分答案都提到等離子體這個概念。火,更準確的說是在火焰中,只有比較少一部分以等離子體形式存在。而且等離子體形態的存在,需要有很高的溫度才能保持。火焰的主要組成部分,還是氣體。

嚴格意義上來說,火,是物質在燃燒過程中發生的強烈氧化反應。在反應進行的過程中,能量以光和熱的形式放出。與此同時,還有其他的物質生成,比如二氧化碳和水蒸氣。通過這兩種生成物進行初步推斷,火焰應該說至少大部分是由氣體組成。


然而現實的情況並不是這麼簡單,根據所用來進行燃燒的材料材質不同,即使都是形式存在著,火焰的不同部位其成分也並不相同。在接近火焰底部的位置存在的,是氧氣和尚未進行反應的可燃氣體。在這一區域存在的物質,他的組成很大程度上由進行燃料的種類決定。


可燃氣體和氧氣結合,在上升的過程中發生了燃燒反應,通過破壞氧氣分子中較弱的雙鍵生成二氧化碳和水蒸氣。同時也會有一些因為不完全燃燒而產生的產物,可能是固體,比如灰燼。也有可能是氣體,例如一氧化碳。一些燃燒材料中如果含有其他元素,也會有其他氣體釋放出來,比如二氧化硫。


火焰的顏色不僅代表了其燃燒的溫度,也能夠給出關於火焰組成的信息。一些特殊元素的存在會使火焰出現不同的顏色,比如鈣對應磚紅色,鈉對應金黃色,鉀對應淺紫色。這在化學中稱為焰色反應。我國南北朝時期陶弘景在其著作《本草經集註》中已有記載“以火燒之,紫青煙起,雲是真硝石(硝酸鉀)也”。


Trex

生活中,火對於人們來說是顯而易見,我們並沒有對這個常見的東西產生懷疑和思考,好像火從來都沒那麼重要過

但是我現在要是問你:“我們最常見的火究竟是什麼物質?”。我想你會迷茫。對啊,火究竟是什麼鬼?我想大部分會認為火是氣體,但是它貌似又和氣體不同。氣體是發散的,可以到處飄逸,而火就只會圍著一點無規則的變化著形狀。

其實我們都知道,物質都是由原子構成的。我們雖然看不見原子,但是可以看見由無數原子累積起的宏觀物體。

其實火的本質就是氫,碳,氧等三種原子共同作用的結果。一開始,物體內就包含著氫和碳,氫和碳就好比是一對恩愛有加的夫妻,它們在一起很快樂的生活著,很穩定。可溫度的升高,讓氫和碳都開始躁動起來了,雙方都不安分了,溫度越高,它們躁動的就越大。突然一下,躁動讓它們最終分居。這一分居可不得了,它們之間感情出現了裂縫,這時候空氣中的氧作為第三者就強插進來了,氧發誓要破壞這個家庭,導致彼此充滿了仇恨。就這樣它們互毆起來了,而且各自孃家的人也都陸續地參與進來了,於是越來越多的氧,氫,碳參與了大群毆。因為氧來自於空氣,基本是無窮多的,直到打死所有氫和碳為止(燃燒完物體)!


其實氧參與進來的同時就發生了化學反應,三者彼此的作用會釋放出光子,而這也是火可見的原因。火一般情況是是藍色,這是因為三方勢均力敵。 可如果氧不足呢? 氧不足的時候,氧就先對付氫。這時候大部分碳就被排出了戰場而變成了吃瓜群眾。而氫氧反應發光發熱,作為吃瓜群眾的碳也是倒黴了,圍觀也會被烤成油煙顆粒,而這些油煙顆粒摻雜在光裡就讓火焰變成了黃黃的感覺,所以也是我們平時最常看到的火的顏色!

火的飄忽不定,是由於空氣中氧的飄忽不定。火焰內部的溫度並不高,而外圍的溫度卻很高,這是因為氧最先與外圍物質發生化學反應,而火焰的內層往往比較缺氧!

其實火可以算是除了固、液、氣態之外的第四種態,這種狀態是類似於氣體的等離子態。原子核外圍的電子脫離了核的束縛之後,那麼帶正電的原子核(正離子)和帶負電的電子(負離子)就分家了。但它們又廝混在一起,形成了正負離子狀態,也叫等離子,因為正負離子濃度相等。

等離子具有流動性和擴散性,而這些性質也是火焰表現出來的特徵!


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