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用电击蜡烛会怎样?

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发表于 2008-1-31 13:28 | 显示全部楼层 |阅读模式
蜡烛光的成分是什么?为什么在烛焰边(不要太远)用电击时烛光会弯曲?
发表于 2008-1-31 13:49 | 显示全部楼层
火焰本身是一种等离子体,是由大量离子和电子组成的成电中性的一种状态,电击时使空气等离子化,和火焰的离子能长生相互作用
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发表于 2008-2-1 16:31 | 显示全部楼层
等离子体的相互作用是什么样子的啊?
两团等离子体会相互作用,但是他们怎么相互作用呢?
我不赞同楼上的观点
我认为,电机后
由于放电导致空气产生冲击波,从而对火焰产生一定的力的作用



顺便说明下,我不完全赞同火焰是等离子体这种说法,麻烦其他人解释下为什么
火焰是等离子体
根据物质的大数性质,我们火焰中如果只有10^-n个%是等离子体,那么我们还会说
火焰是等离子体吗?
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发表于 2008-2-1 18:11 | 显示全部楼层
电子离开原子核,这个过程就叫做“电离”。这时,物质就变成了由带正电的原子核和带负电的电子组成的,一团均匀的“浆糊”,人们称它离子浆。这些离子浆中正负电荷总量相等,因此又叫等离子体。

而我们通常看到的火是电离的电子由激发态回到基态时放出的光子,不同能量的光子有不同能量的颜色。
至于火焰中等离子体的比例占多少,这取决于火焰的定义,火焰是否包含那些不完全电离的气体分子.我们通常所说的火焰是指那些发光可见的部分吧.
等离子体的相互作用的本质是洛伦兹力.当然作用过程确实很复杂.
对于电击产生的冲击波,那必然是一个原因,而冲击波的大小取决于空气电离后,产生的热能.冲击波对相比较之下的火焰周围的强大上升气流,显得有些微弱,这是我先前的考虑,所以为将它认为是主要原因.其实这取决由电击装置的功率,功率大的话,冲击波的影响会更大
至于何为真正的主要原因,必须进行一些实验。
如能产生持续稳定电弧的装置靠近火焰,(真正要严密些或许必须要有能产生低温等离子体的装置)火焰持续变形,那么等离子体间的相互作用起主要作用,若火焰在变形后复原,则冲击波起主要作用。如果火焰持续激烈跳动,那么这个实验无可行性,不过可以证明电弧产生的热能过大。
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发表于 2008-2-2 18:45 | 显示全部楼层
火焰是能量的梯度场。伴随燃烧的过程,其残留物可以反射可见光,与能量密度无关。

火焰可以理解成混合了气体的固体小颗粒,因为是混合体,单纯的说成固体或者气体都不合理的.因为固体小颗粒跟空气中的氧气起反应(受到高温或者其它的影响),所以可以以光的方式释放能量

在物质变为气态以后,如果从外界继续得到能量,到一定程度后,它的粒子又可以进一步分裂为带负电的电子和带正电的离子,即原子或分子发生了电离。电离使带电粒子浓度超过一定数量(通常大约需千分之一以上)后,气体的行为虽然仍与平常的流体相似,但中性粒子的作用开始退居到次要地位,带电粒子的作用成为主导的,整个物质表现出一系列新的性质。像这样部分或完全电离的气体,其中自由电子和正离子所带的负、正电荷量相等,而整体又呈电中性,行为受电磁场影响,称为“等离子体”。因为物质的固、液、气态都属于“聚集态”,所以从聚集态的顺序来说,也常常把“等离子态”称为物质的第四态。

等离子体现象并不少见。光彩夺目的霓虹灯,电焊时耀眼的火花,闪电、火焰等,都是等离子体发光现象的表现;地球大气上层的电离层就是等离子体形成的;跟人类关系最密切的太阳也是一个大的等离子体球。在我们的地球上,物质的等离子态算是特殊的,但在整个宇宙中,按质量估计,90%以上的物质处于等离子态,像地球这样“冷”的固体倒是罕见的。

等离子体服从气体遵循的规律,但与常态气体相比,还有一系列独特的性质。它是电和热的良导体;粒子在无规则的热运动之外还产生某些类型的“集体”运动。等离子体中带电粒子的电磁作用,有时也使等离子体本身像液体一样,在强磁场的作用下,凝集成具有清晰边界的各种形状。因此,在研究等离子体的有关问题时,常把它看成能传导电流、可以流动的连续介质,也就是把它当作导电流体。这种导电流体的行为和运动,可以用磁场加以影响或控制,也称它为“磁流体”。

蜡烛的泪状火焰是热量造成空气流上升所致。空气流在蜡烛火焰周围平稳流动,并将它聚拢成一点。本生灯的火焰形状是由空气流和燃气流共同控制的。如果本生灯在点燃之前,燃气没有同空气混合,灯的火焰就会是紊乱的,看上去像一条黄色的带子在微风中舞动。如果空气事先同燃气混合,那么火焰的温度要高得多,形状也规则得多,是带点蓝色的圆锥形。无论何种方式,火焰的形状同重力有关,尤其是这样一个事实:热空气的密度比冷空气低,因此会向上升。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。

火是物质分子分裂后重组到低能分子中分离、碰撞、结合时释放的能量。火内粒子是高速运动的——高温高压就是这个目的。雷击能电离,那么高速碰撞一定也能电离,不然效果不可能一样。可以认为火是电离了的气体——等离子气体。这就就为什么雷殛的尸体都有烧伤的症状。

发表于 2006年5月27日 12:14

副:等离子体行为受磁场影响,可是火行为会受磁场影响吗?

[ 本帖最后由 永恒的晟 于 2008-2-2 18:50 编辑 ]
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发表于 2008-2-3 16:12 | 显示全部楼层
火焰导电特性的研究

摘要:
    本文主要介绍了电火花轰击火焰法在研究火焰电性能过程中的应用,并且通过各种现象来分析火焰的内部结构以及该方法在表征材料燃烧速率和其他性能的推测。

关键词:火焰导电特性,电火花,等离子

引言:
     火焰是物质发生剧烈氧化(燃烧)过程中所生成粒子存在的形式,燃烧过程中伴随有能量的释放(发光发热),这就保证了燃烧持续进行。一般认为火焰是等离子态,以蜡烛火焰为例,给蜡一定的初始热量,蜡烛开始受热熔融直至气化,当温度达到蜡的可燃温度,气化蜡和氧气开始燃烧,该过程释放出大量的热能维持了燃烧过程不断进行。固体燃烧较气体燃烧仅多了一个气化过程,所以在此只通过预混合型气体燃烧火焰的结构来阐述燃烧机理。

    预混合型火焰是燃气和氧化剂在反应器内充分混合形成层流,点燃后形成的火焰。这种火焰一般有四个区域,包括预加热区、第一反应区、中间区、第二反应区(如图1)。[1]

区域
描述

预加热区
混合物升温至可燃温度,开始燃烧

第一反应区
氧化剂充足,反应剧烈进行,燃烧时间短,远远没有达到热平衡和化学平衡,区域厚度约0.1mm

中间区
火焰气体一般达到热平衡和化学平衡,区域温度最高,薄层,通常是基态原子浓度最大。

第二反应区
反应更加充分,是原子的激发区、化合区

     
   



   普通气体随着温度升高,分子运动加剧,致使许多原子的部分或全部电子摆脱束缚,当温度高达百万开到1亿开,所有气体原子全部电离,但是由于气体中自由电子的负电总量和粒子的正电总量相等,所以气体仍为电中性,这种气体就被称为等离子体。一般来说,气体只有0.1%的被电离,那么他就具有非常明显的等离子体性质,如果有1%的气体电离,则气体已经是电导率很大的等离子体。

    火焰是等离子体,但这并不意味着火焰就是气体高温电离的结果,因为一般的火焰内任何一处的温度都不太可能使气体发生电离。关键在于燃气与氧化剂燃烧过程中的带电粒子的瞬间存在,这些粒子可能是自由基、自由基激发态、电子等,当然在宏观上它们整体仍然呈电中性,。

实验部分:

    本实验只做了简单的定性分析,下面只介绍一下实验步骤

    1、用电火花塞电击蜡烛火焰,电火花和火焰有相融现象。

    2、将两根金属丝分别伸入火焰的上下两端(相距大约 2cm),作为火焰的两个接线头

    3、将火焰上端连接一个灵敏电流表,然后接地,用电火花塞电击火焰下端金属丝,记录电流表的偏转角度G1,如图2(a)。

    4、将步骤3中的电火花塞和电流表互相调换,然后记录电流表的偏转角度G2如图2(b)。

    5、如图2(c),在回路中接入灯泡、低压电源(交流或直流),然后再记录G3

    6、电火花塞直接电击电流表(注意保护仪器),记录G4,如图2(d)

结果讨论与分析:

    上述实验得到四个数据G4>G1>G2>G3≈0。

    用电火花塞电击火焰,火焰和电火花相互吸引,并且有相融现象,容易得出电火花产生的瞬间电流可以在火焰中传导,步骤3、4可以验证这一结论,并且还可以得出电火花可以非常轻松的穿过火焰。我们平时看到的火焰是火焰存在的一种特殊情况,因为地球引力的影响,火焰内部的低密度的热粒子总是保持向上流动。在进行第3个步骤时,电流与火焰内部粒子移动的方向一致,电流在通过火焰是受到较小的阻力,能耗较少,而在第4步骤中,电流逆向传导,将会消耗部分能量来迫使逆向运动的电子改变方向,所以电流强度也就相对G1较小,该现象还可以用动量守恒来解释。第5步实验则说明低压恒稳在火焰中传导很困难。

    高电压具有很强的击穿能力,电火花就是高压下空气或其它介质被击穿后的瞬间电流,伴随有光和热的产生,虽然有很高的电压,电流却可以控制到很小,本实验中选用的电火花塞就是高压低电流类。由此可知,电火花容易在火焰中传导仍然属于高压导电的范畴,但是该方法在研究火焰电性能中操作简洁、现象明显、安全,是工作者首选的研究手段。

    火焰像其他导体一样,在恒定的条件下具有一定的电阻,但是火焰的电阻如何定义,如何测量?火焰各个区域电阻不同,并且由于重力的影响,火焰总是保持圆锥形状,在这种情况下就出现电阻随着电流方向的选取不同而相差甚大。在失重状态下测量火焰电阻是最理想实验条件,现实中可以采用火焰棒法测量火焰电阻,这种方法只需把一根金属电极(火焰棒)插人火焰中,再外加电压的作用下,在喷嘴火焰中产生电流,如图3。[2]




终于找到了火焰的导电性有关的文章了
相关连接:
http://blog.sina.com.cn/s/blog_49aaa647010008ue.html

[ 本帖最后由 永恒的晟 于 2008-2-3 16:20 编辑 ]
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发表于 2009-6-8 14:34 | 显示全部楼层
这个我试过了
我用的是30万伏的电压.........
发现火焰中的电火花的颜色是红色的........
其他的仍需探索........
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