科學冷知識:爲什麼可燃物的「著火點」不是固定的?

提到“著火點”,很多人馬上就想到“白磷”:白磷的著火點只有40℃,是畫符作法量身打造的神器。

科學冷知識:為什麼可燃物的“著火點”不是固定的?

但可燃物的“著火點”是變化的,碎木屑的著火點比木塊低,夏天的著火點比冬天低,乾燥的東西著火點低。這些現象再平常不過了,只是我們很少深究其中的原因。

科學冷知識:為什麼可燃物的“著火點”不是固定的?

燃燒是發光發熱的劇烈反應,“著火點”不是可燃物的固有溫度點,而是化學反應的熱平衡點。從邊緣點燃一張紙很容易,如果從紙張的中心點燃,相對來說會難一點。從生活的角度,我們知道紙張中心不好點燃,從化學反應的角度,紙張邊緣和中心的著火點是不同的。

科學冷知識:為什麼可燃物的“著火點”不是固定的?

溫度每升高10℃,化學反應速度增加2-3倍。燃燒會放熱,同時熱量也會散失到周圍的環境中,點火過程會有兩種情況。

如果放熱速度大於散熱速度,溫度進一步升高,加快反應速度釋放更多的熱量。如果放熱速度小於散熱速度,溫度會降低,反應速度變慢減少釋放的熱量。燃燒遵循“馬太效應”,放熱和散熱平衡的臨界溫度就是“著火點”。

科學冷知識:為什麼可燃物的“著火點”不是固定的?

從中心點燃紙張,熱量很容易從另一面的中心流失,因此紙張中心的“著火點”會高一些。夏天環境溫度高,散熱速度比冬天滿,夏天的時候,可燃物的“著火點”會稍微降低。

科學冷知識:為什麼可燃物的“著火點”不是固定的?

化學反應的速度和氧氣濃度也有關係,通常火焰周圍的氧氣濃度低,只要增加空氣流通就能提高反應速度。在有煙無火,可燃物快熄滅的時候,吹一口氣就可以救火焰一命。我們不是紅孩兒,會噴三昧真火,這個技能很神奇。吹出來的低溫氣體雖然有一定的降溫作用(吹燈的原理),但也會提高氧氣的濃度,暫時降低可燃物的“著火點”。

科學冷知識:為什麼可燃物的“著火點”不是固定的?

潮溼可以顯著的提高可燃物的“著火點”,潮溼使物體的傳熱速度更快,增加散熱速度;水分的蒸發也會帶走大量的熱量。但這不代表潮溼的物體不能燃燒,只要達到熱量平衡就可以,一段潮溼的木頭點然後可以自發燃燒不熄滅。如果過度潮溼,單位體積的熱量損失大於可燃物的放熱,就無法點燃了。

科學冷知識:為什麼可燃物的“著火點”不是固定的?


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