火究竟是什么?— 伊丽莎白·考克斯
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0:07 - 0:10坐在篝火旁,
你能感受到它的热度, -
0:10 - 0:13闻到木头冒烟的味道,
还能听到它劈啪作响。 -
0:13 - 0:14要是离得太近,
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0:14 - 0:17火会烧到你的眼睛,
熏疼你的鼻子。 -
0:17 - 0:20你毫不厌倦的盯着这明亮的火焰,
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0:20 - 0:24看它闪烁摇曳,
不断变换身姿。 -
0:24 - 0:26但是,
你在看的到底是什么? -
0:26 - 0:29火焰显然不是固体,
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0:29 - 0:30也不是液体。
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0:30 - 0:33当与空气混合,
它们更像一种气体, -
0:33 - 0:35但更显眼—也更短暂。
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0:35 - 0:39从科学的角度来说,
火不同于气体, -
0:39 - 0:43因为气体能以一种恒定的状态存在,
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0:43 - 0:47而火最终总会熄灭。
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0:47 - 0:51有一种错误认识,
认为火是一种等离子体, -
0:51 - 0:53后者是原子被剥夺电子后
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0:53 - 0:56产生的第四种物质形态。
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0:56 - 0:59与其他物质形态不一样,
等离子体更像火, -
0:59 - 1:03它们不是以一种稳定的状态
存在于地球上。 -
1:03 - 1:08它们只在气体暴露于电场,
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1:08 - 1:13或者被过度加热到
成千上万度时才会产生。 -
1:13 - 1:16相比之下,
类似木柴和纸张之类的燃料 -
1:16 - 1:19几百度时就能燃烧—
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1:19 - 1:24远低于通常认为的
等离子体存在的临界温度。 -
1:24 - 1:27如果火不是固体、液体、气体,
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1:27 - 1:30也不是等离子体,
那它到底是什么呢? -
1:30 - 1:34事实上,
火都称不上是一种物质。 -
1:34 - 1:37相反,它是我们对一种
名为燃烧的化学反应 -
1:37 - 1:40所产生的感官体验。
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1:40 - 1:44某种程度上,
火就像叶子在秋天的颜色变化、 -
1:44 - 1:46果实成熟时散发的气息,
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1:46 - 1:49或是萤火虫发出的亮光。
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1:49 - 1:51这些都是感官上的提示,
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1:51 - 1:54表明一种化学反应正在发生。
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1:54 - 1:56火的不同之处在于
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1:56 - 2:00它同时调动人体的多项感官,
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2:00 - 2:06创造出一种我们希望从实体中获得的
生动的体验。 -
2:06 - 2:08燃烧能创造那样的感官体验,
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2:08 - 2:12只需要燃料、温度、氧气。
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2:12 - 2:16当篝火中的木材被加热到燃点,
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2:16 - 2:18其内部的细胞壁分解开来,
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2:18 - 2:22向空气中释放糖类和其他分子。
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2:22 - 2:25这些分子随后与空气中的氧气反应,
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2:25 - 2:28生成二氧化碳和水。
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2:28 - 2:32同时,
被困在木材中的水分 -
2:32 - 2:36蒸发、扩散、
撑破周围的木质, -
2:36 - 2:39最终伴着满意的噼啪声逃脱。
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2:39 - 2:41随着火温度升高,
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2:41 - 2:46燃烧所产生的
二氧化碳和水开始扩散。 -
2:46 - 2:51现在它们没那么拥挤,
它们从一条细长的圆柱体中上升。 -
2:51 - 2:54重力导致了这种扩散和上升,
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2:54 - 2:56形成了特有的锥形火焰。
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2:56 - 3:01如果没有重力,
分子就不会因密度不同而分离, -
3:01 - 3:04火焰也会是全然不同的形状。
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3:04 - 3:06我们能观察到这些,
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3:06 - 3:08是因为燃烧也会产生光。
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3:08 - 3:11分子被加热时会发光,
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3:11 - 3:13而光的颜色
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3:13 - 3:15取决于分子的温度。
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3:15 - 3:18温度最高的火焰是白色或蓝色的。
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3:18 - 3:20火中分子的种类
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3:20 - 3:22也会影响火焰颜色。
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3:22 - 3:26例如,
木料中未发生反应的碳原子 -
3:26 - 3:29会生成小簇煤烟,
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3:29 - 3:31从火焰中蹿升,
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3:31 - 3:35发出我们在篝火中常看到的
橙黄色光芒。 -
3:35 - 3:38而像铜、氯化钙、
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3:38 - 3:40氯化钾一类的化学物质,
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3:40 - 3:44能把它们特有的颜色混合进去。
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3:44 - 3:46除了多彩的火焰,
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3:46 - 3:49火还会在燃烧中持续产生热量。
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3:49 - 3:53这种热量能将燃料温度
保持在燃点以上, -
3:53 - 3:56从而维持火焰不灭。
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3:56 - 3:59然而,即使是温度最高的烈火,
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3:59 - 4:01最终也会耗尽燃料或者氧气。
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4:01 - 4:04接着,这些摇曳的火焰
发出最后的咝咝声, -
4:04 - 4:07消失在一缕轻烟中,
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4:07 - 4:11仿佛它们从没来过。
- Title:
- 火究竟是什么?— 伊丽莎白·考克斯
- Speaker:
- 伊丽莎白·考克斯
- Description:
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观看完整课程:https://ed.ted.com/lessons/is-fire-a-solid-a-liquid-or-a-gas-elizabeth-cox
坐在篝火旁,你能感受到它的热度,闻到木头冒烟的味道,还能听到它劈啪作响。如果离得太近,它会烧到你的眼睛,熏到你的鼻子。你毫不厌倦的盯着这明亮的火焰,看它闪烁摇曳,不断变换身姿。但是,你在看的到底是什么?伊丽莎白·考克斯为我们阐述火背后的科学。
课程讲授:伊丽莎白·考克斯, 动画指导:Héloïse Dorsan Rachet.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TED-Ed
- Duration:
- 04:25
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