火是一种物质的特殊形态。火是物体燃烧过程中所进行的强烈氧化反应,其散发出的光和热,是能量释放的一种现象。火的可见部分称作焰,可以随着粒子的振动而有着不同的形状,在温度足够高时能以等离子体(第四态,类似气体)的形式出现。另一种说法是进行反应后的物质因为温度过高所以产生了白炽现象。
我们常见的状态有固液气等三态,但火既不是固态,也不是液态,更不是气态而是处于三态以外的低温等离子态或者是出于激发态的气体。
一个重力加速度下的蜡烛燃烧火焰和失重状态下的燃烧火焰!两者的形态有非常大的差异,特别是颜色和形状,主要是有上升气流和富氧状态以及失重与一氧化碳燃烧的差异!但两者的本质都没有区别,都是一种激发状态的气体或者低温等离子体!
物质的形态是可以转换的,而要求非常简单,只需要不断加热即可,一般物质的形态就会从固态-液态-气态-等离子态等几个转变过程!而温度在其中起了非常关键的作用!在这个过程中气体的原子核外层电子即处在激发状态下,而这个状态是不稳定的,如果在继续输入能量升高温度的话,外层电子脱离原子核的束缚成为自由电子!此时的物质就处在等离子态下!比如电焊的电弧或者闪电通路中被电离的气体,或者被太阳高能粒子激发而发光的极光这些是完全不用怀疑是等离子体!
但火焰并非彻底的等离子体,而是受激发气体的核外电子和脱离原子核的自由电子即等离子体的混合物,称之为低温等离子体也许会更合适一些!因为它的等离子态并不彻底!
普通气体电离到等离子态的过程,可以看到示意图中的电子已经脱离成了自由电子,当然这并非是真正等离子状态,而仅仅是辅助理解的示意图而已,请各位不必较真!