為什麼火焰是上升的,是因為地球引力的作用嗎?引力不是向下嗎?

歆琳科普


大氣層中不但有引力的作用,而且有浮力的作用。當一個物體的質量,在引力即重力的作用下,輕於大氣的浮力時,此物體就會上升。大氣中的浮力和水中的浮力原理相同。火焰比空氣輕當然要往上升了,火焰是能量,所以也有重量,但很輕。


付禮成


在生活中,很多事情的真實本質其實隱藏在表象之後,有時我們瞭解了其發生的部分原因,或者是間接原因,但沒有深挖其本質的原因所在,就會錯失很多有趣的故事。火焰的形狀就是其中之一,看似簡單,其實包含著很深刻的物理本質。

火焰的形狀是我們在生活中經常會看到的現象,不管是何時何地火焰都會往上竄,呈現出“淚滴形”,所以我們形象的稱之為火苗,那麼火焰為何會上升呢?而其上升的原因為何會與向下作用的引力有關?先看下面這張圖片。

火焰不同形狀的間接原因

上圖中的火焰形狀分別呈現出了“淚滴形”和“球形”,左邊的情況是在有引力的作用下形成的,也是我們大家熟悉的火焰,而右邊的形狀是在國際空間站的失重環境下形成的。它們為什麼會表現出不同的形狀呢?相信你肯定聽過下面的解釋。

在地球上,我們常會聽說這樣的真理:冷空氣下降,熱空氣上升,事實確實是這樣的。在火焰附近的空氣被加熱以後,由於密度的減小就會上升,上升的熱空氣就會造成局部區域的壓力降低,而離火焰稍微遠的冷空氣就會下降並且補充到壓力低的區域,然後再次被加熱上升,循環往復。從冷熱空氣的對流,我們就能知道,上升的熱空氣會把火焰帶上去,形成“淚滴”的形狀。

而在失重的環境下,火焰表現出球形的原因,根據上文我們也能猜出來是因為火焰周圍的空氣不會發生對流。也就是說,火焰周圍的熱空氣不會上升,稍遠一點的冷空氣也不會下降。

大多數的回答就只解釋到了這裡,確實也解釋清楚了火焰形狀不同的原因,但根本問題、也就是本質原因沒有說清楚。為什麼失重下的空氣就不發生對流呢?蠟燭火焰周圍的熱空氣密度低,為什麼不會上升?其本質原因就在於引力對大氣的分層作用。

下面我們就瞭解下,引力是如何讓空氣對流的?

根據牛頓的引力方程,我們就能看出引力的作用方式就是對密度更大(質量更大)的物體有著更強的吸引力,而我們地球在形成的過程中,引力就會使得重元素髮生沉降,而輕元素就會上升,從地核到地殼,密度也會從大到小排列,地核密度大於地幔,地幔密度大於地殼。

但是地球目前來說,並不是完美的按照這樣的層次分佈的,也就是說還有大量的、本應該沉降到底部的元素還處在輕元素的上層,這是因為固態物體的流動性差一點,發生沉降的速度十分緩慢,但每個一段時間,地球都會趨向於往更完美的結構發展,也就是重元素就會發生沉降,每次沉降的過程就是地震發生的根本原因,而地震的能量來源正是因為萬有引力的作用。

現在再來看下地殼之上,地殼之上的地球組成要麼是海洋,要麼就是大氣,液態物質和氣態物質的流動性較好,在引力的作用下所有分成也趨向於完美的分層!你看,海洋在地殼之上,大氣在海洋之上;在大氣中更重的氣體在最底部,而那些比較輕的氣體,例如:氫氣、氦氣早已經逃逸的外太空了。這就是為什麼地球氦氣如此稀缺的原因,氫氣因為大量存在於水裡,所以製備氫氣很簡單,而氦氣只能通過地球內部重元素的放射性衰變產生。

正是因為引力對大氣的分層作用,也就是對密度較大的氣體有更強的吸引力,對密度較小的氣體有較弱的吸引力。在蠟燭周圍,空氣被加熱以後密度降低,受到的引力減小,周圍的冷空氣由於密度較高,收到的引力較大,就會迅速的沉降擠佔熱空氣的位置,使得熱空氣上升。也就是說,正是因為引力對冷空氣向下力,導致了熱空氣被擠走,讓火焰向上竄動。所以,在地球上火焰的形狀,其本質的原因是向下的引力作用。

如果在國際空間站,由於沒有引力的作用,熱空氣和冷空氣不會感受到任何力的作用,空氣也不會發生分層,蠟燭周圍的熱空氣會一直包圍著火焰,以分子間的熱傳導和熱輻射的形式散發熱量,並不會發生對流。

所以,綜上所述

正是因為地球上引力的存在,才造成了火焰的形狀,而空氣的對流也只是造成火焰形狀的間接原因。下次,你就可以直接告訴其他人,是引力讓火焰往上竄的。是不是顯的更高大上一點了!


量子科學論


火焰上升:並不是引力決定的,是光熱作用力,引力屬於後座力。要說清楚,不是一二句能講清的。這裡用最簡單的說上幾句。

第一要認識的,引力是以物體為中心,向內吸引,相反:斥力也是以物體為中心,向外輻射。

眾所周知,地面上的空氣,是空氣的最底層,稱呼於一個大氣壓,空氣的密度為10×l0,也是每個空氣分子的距離是10倍。我們生活中氣體,只有萬分之一是空氣,其餘的是空間,空氣中大部分是氮氣,是無色無味,所以我們能看得遠。

如果在這空氣中燃燒物體,火苗就會有上升現象,燃燒物主要是化合作用,也就是產生光子,稱呼於光熱產生。

物體燃燒時會產生氣體,從固體轉化為氣體,體積會擴大一千倍以上,燃燒時發出大量光子,火苗中的光子百分之九十九以上,隨著火苗升騰,只有百分之一是輻射四周圍,所以燒火能取暖。一般物體量大的燃燒,火苗就越升起的高。因空氣的對流,同空氣阻力。火苗有一定的限度,隨著光熱會擴散。總之火焰上升,主要是光子向外輻射,物體引力作為反作用力。


紹明6481


我們現在對大自然的瞭解在地表肉眼可見範圍內可以說非常深刻,也總結出了各種自然現象背後的自然規律,我們稱之為定理、定律等等。那麼火焰上升這一隨處可見習以為常的自然現象又該怎樣解釋呢?確實有地球引力的作用,而且是主要作用,但還有其他因素,這些因素綜合起來,才形成了我們看到的火焰上升的自然現象。

火焰是燃燒這一化學反應的放熱現象

早起人類從自然界獲得火種後,便對其產生了極強的依賴。那火是什麼呢,我們現在知道,火是可燃物質與氧氣的劇烈的化學反應。燃燒這一化學反應是瞬間完成的,如果僅僅是燃燒,是不會出現火焰這一現象的,因為這其中伴隨有物理變化,如可燃物從液態到氣態的變化。比如酒精燈,在酒精、空氣、燃燒能量條件具備後,燃燒開始放熱,酒精由液態變成氣態飛入空氣中,在空氣中開始燃燒的化學反應。我們所看到的火焰,便是空氣中氧氣與酒精分子在達到著火點的情況下燃燒放熱發出的可見光。

萬有引力與熱脹冷縮形成空氣流動

空氣具有熱脹冷縮的特性。而牛頓第一定律就告訴我們力是改變物體運動狀態的原因。局部空氣因燃燒而受熱膨脹,致使其密度變小,此時,周圍冷空氣對這些熱空氣的綜合作用力為向上的浮力,而地球對這些而空氣的引力又會小於這個浮力,所以,受熱空氣所受外力之和為向上的浮力與引力的差值。因此受熱空氣向上運動。這是其原理,至於現象,因為空氣透明,不利於我們觀察,可以仔細想想我們喝的湯汁,從鍋裡盛到碗中後,因為湯汁不是純水,可以看到湯汁內細碎食物的規律運動,四周向下,中間向上翻滾,這些細碎食物便是隨湯汁中的水運動的。而水的運動與這裡的空氣流動同理。

火焰的形成

綜合以上兩點,可燃物質在外界能量作用下,與空氣中的氧氣發生燃燒反應,反應放熱,致使還未參加反應的可燃物分子或粉塵發生物理狀態的變化散發到周圍空氣中,而周圍空氣此時形成了一個向上運動的氣流,可燃物受氣流向上的力作用而隨之向上,在向上運動過程中發生燃燒反應而以電磁輻射(包括可見光)的形式向四面八方輻射能量,形成我們看的見的向上跳動的火焰。

總結:

火焰的上升主要由以下幾點原因:

(1)、地球引力

(2)、燃燒的化學反應為放熱反應

(3)、可燃物質由液態或固態轉化為氣態或粉塵的物理變化

(4)、空氣熱脹冷縮因素。


蛋蛋說科學


火燃之所以向上,是空氣冷熱對流產生風的簡單的物理現象所致。OOO火燃燒後近周圍空氣的溫度急劇升高,因氣溫升高後,下面瞬間會出現真空,這時周圍的冷空氣必然會迅速填補這個真空。這種熱空氣(在上)不斷上升,冷空氣(在下)不斷補充,這就形成一種由下而上的一種氣流,自然地帶動火燃(苗)向上,而不是向下!〈〈在空氣中,高溫的空氣總是在上並向上流動,低溫的空氣總是在下,遇火後溫度急劇升高也向上運動而形成向上的氣流~風,這是火焰(苗)向上的根本原因〉〉。人們常說火大自帶風,就是這個道理。與地球引力無絲毫關係。


張永科38


我看了大家的回答都不對,挺簡單的事情搞的那麼複雜,小學生都明白的事還問個啥,還用上公式,告訴大家公式方程解釋物理現象的大多數人都是科學混混,包括愛因斯坦,如果一個公式就概括一個物理性質傻瓜也知道是不可能的。火苗上升是燃燒高溫造成空氣密度減小,靠浮力,靠浮力,靠浮力而上升,地球外層是比重小的氫氦,太陽系最外也是氫氣,木星,海王星都是氣態星它們靠引力把氫吸附自己身上,他們體積大但是密度沒有地球大,咱再說地球,多數人認為黃金地球含量稀少,錯了,我們都被西方理論洗腦了,重元素都在地球中心,土,岩石比重都輕好像好像鍊鋼爐裡的礦渣都浮在高溫液態表面,而核心就是黃金和重元素,用浮力解釋簡單明瞭,牛頓麥克斯韋後的多數理論有待驗證,


華夏自然物理研究所


當物體燃燒時火焰之所以上升🔥🔥正是因為空氣助燃形成火苗往上升,而受熱的空氣密度是最輕的,所以燃燒後的火焰往上升是不受地心引力影響的。比喻,大森林一旦起火,四周六圍的空氣就象颳大風似的跑來大森林沖當神助攻,而且不斷從地下補充空氣,形成大片大火光沖天而起,而不正是下,形成循環燃燒。


遍地黃金888


不是地球地心向下引力的作用,是向上上升的氣溫和上升的空間充滿了氧氣和氫氣助火燃燒的火的著火點向上空燃燒是上空氫氣氧氣吸引力。太陽光照射到地面光熱能一部分被地面吸收一部分反射回空中和空中的氧氣結合成為地球上所有可燃物助燃氣體。


愛聽真話的人


火燃燒的時候要產生大量的熱,火焰的溫度會加熱火焰附近的空氣,熱空氣膨脹密度變小,就會在空氣浮力帶動下形成升力,而升力大於重力,帶著火焰就向上了。



石頭哥的江湖


火焰的密度小於空氣的密度,所以上飄。



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