【身边自然】火是固体、液体，还是气体？

喜马拉雅的朋友，你好，欢迎收听《给孩子的博物启蒙课》，我是小亮老师。

在民国时候，北京天桥有一些摆地摊变戏法的艺人，这些人在变戏法的时候，往往还要念一念咒语，其中有一个就是“12345，金木水火土，要把戏法变，还得抓把土”。金木水火土，大家肯定都听说过，就是中国一个传统学说，叫五行学说。中国人认为世界是由金木水火土，这五种元素构成的。

在古代的印度、欧洲也有类似的说法，他们认为世界是由水气火土，或者是地火水风这些元素构成的。不管是哪一种，你发现了没有？全部都有火参与，人们认为火是世界上一个非常重要的东西，我们整个世界上少找不了它。而且人们还认为，火是跟其他的那几种元素完全不一样的一种物质。你看什么金木水土，这都是看得见摸得着的东西。但是火呢，你是能看得见，却摸不着。这就很奇怪了。火到底算一个什么样的东西呢？今天跟大家来说一说。

首先，咱们说一说火和焰。咱们生活中总是“火焰、火焰”的这么叫。其实在物理学上，火和焰是两个概念。

火，标准的定义是物质在快速的氧化过程中发光发热的现象。

什么叫氧化？比如说，有一节大铁棍扔在地上了，过几年你去看它的表面上生锈了，这就是氧化。但是，一根铁棍要放到生锈，那要放很长时间，所以是属于缓慢的氧化。但是，如果一个东西着火了，那它就是一个快速的氧化。

快速氧化的时候，它就不会悄无声息地、肉眼很难发觉了，它就会发光发热。这就是火。但是呢，火只是一种现象，火不是一种物质，它只是物体氧化的时候发光发热的这么一种现象。 这个现象里边有一些部分人的眼睛看不到，有些部分人的眼睛能看到，我们能看到的这部分就叫焰。所以，焰是在火的大范围里边的其中一部分。有的火我们是看不到的，看到的那部分就叫焰。我们生活中说的火焰就是物理学里面的“焰”。这里，我们就把“焰”称作“火焰”吧。

蜡烛燃烧时，我们看到的是“焰”

那么火焰又是什么呢？它是一团发光发热的气体，里边还混杂了一些烧完之后的小颗粒。那我们标题里边问了，火焰是固体、液体还是气体呢？听到这儿，你可能会觉得那应该算气体，因为它主要是一团发光发热的气体嘛。

但是，也不能这么简单地说。因为火焰也分不同的部分，火焰的上半部分，温度是最高的。如果你看一个小火苗，你想最快地把一个木棍点着，你要把木棍放在小火苗的尖儿那个部位，那儿温度最高。你不能放在它的根部，那个胖胖的部位，那样的话要很慢才会点燃，尖的那个地方温度最高。这个部分有可能它就不是气体了，它就变成了一种叫等离子体的东西。

如果说整个火焰温度都特别高，那么整团火焰全是等离子体。那什么是等离子体呢？我们身边的大部分的物质，一般就是三种状态，就是固体、液体和气体。等离子体就是物质的第四种状态。但是一般学校老师都不会告诉你有等离子体这么个东西。

等离子体是怎么形成的？我们一般来说固体加热之后，会变成液体，比如说冰块加热了之后就变成水，对吧？那么液体加热之后呢又变成气体， 比如说水加热之后就变成水蒸气，那么气体在加热到一定程度就变成了等离子体，它是这么一个顺序。

那么，可能你会觉得，我平时生活中没见过有什么等离子体。其实你天天都能看到等离子体。比如你抬头看看天上的太阳，我们的太阳就是一个巨大的等离子体；下雨的时候，天上打的闪电，也是等离子体。去北极看到天上有极光，那个极光也是等离子体；还有我们的火，如果是特别温度特别高的火的话，也会变成等离子体。还有一种等离子体是可以作为玩具的。我不知道你见过没有，就是有时候商店会卖一种玩具，叫辉光球。

辉光球

辉光球呢，就是一个大玻璃球，玻璃球的中间有一个小球，你把它通上电之后，把手放在大玻璃球上，你会发现手指和玻璃接触的这些地方，立马会产生一些特别诡异的、像着火一样的那种光，这个光会跟中间的小球相连。这就是辉光球。它的原理呢，就是在玻璃球里边充进一些很稀薄的气体，那么把中间那个小球通电之后，气体就被电给一通修理变成了等离子体，就产生了非常漂亮的光芒了。

辉光球很好玩的，这是我小时候很流行的一个玩具，但是现在我看卖得很少了。如果你见到辉光球的话，辉光球一般现在在科技馆，还有去的时候，你可以好好的观察一下中间那个光芒，看看等离子体到底是一个什么样的状态。

接下来纠正大家的一个误区。我们通常都会觉得只要一个东西燃烧起来了，他就肯定会产生火焰。其实这是不对的。我们固体、液体、气体都能燃烧。但是，记住啊，只有气体燃烧，才会产生火焰。固体和液体燃烧是没有火的，只会有发红、冒火花，或者是有特别亮的光，而不会有那个火苗出来。

那你可能会说了，这不对呀，我点着一个蜡烛，点着一块木头，或者是我爸爸喝的酒，如果你给它扔一个火柴的话也能点着。这不都是固体和液体吗？它们燃烧不是也能产生火焰吗？其实他们不是直接变成火焰的，他们是你给他点着之后，先在高温下变成了气体，气体再燃烧，才冒出火来的。

比方说蜡烛，你要点着一个蜡烛，蜡烛点着后，它需要先挥发，变成蜡的蒸汽，才能产生火焰。那再举一个例子，一个木头，木头之所以你点着了能出火苗，是因为它在高温下分解出了一些气体，比如说一氧化碳，氢气，甲烷，这些气体燃烧才产生了火焰。

那么，比如说你去野外，周末家里带你出去烧烤，烧烤的时候，我们不会直接从树林那里掰点干树枝点着，不会用这样烤肉。这样烤的话你会发现全是大火苗，那个肉在火苗上烤，马上就糊了。

我们需要的是什么呢？我们需要的是用木炭来烤。木炭烧起来呢没有明火，就是没有火苗，用的是热度慢慢的把肉烤熟，这样才行。那木炭为什么它不着火？就是因为木炭事先经过了人类的处理，把那些会产生的一氧化碳、氢气这些气体的物质都去掉了。这样木炭在燃烧的时候，它就没有气体出来，没有气体出来，它烧的就只是固体，当然就是没有火苗的，只会发红发热了。

燃烧的木炭，是没有火苗的

好了，今天给大家说了一下关于火的基本知识，现在给大家提一个问题。

我们在地球上点燃一个蜡烛，会发现它的火苗是像一个水滴形状的，上边尖下边圆，对吧？ 那么，如果我们在宇宙里的空间站上，处于失重环境，就是人飘起来的那种环境，在那个地方，我们再点燃一个蜡烛，这时火焰是什么形状的？你好好猜一猜，可以在评论里边告诉我。

这个问题的答案呢，我会在之后的直播活动中告诉你。

谢谢你的收听，我是小亮老师，咱们下期见。