假如一团火焰的温度是 500℃,它可以把物体加热超过 500℃ 吗?火焰温度是不变的吗?加热的本质是什么?

知乎日报 中科院物理所 175℃ 评论

假如一团火焰的温度是 500℃,它可以把物体加热超过 500℃ 吗?火焰温度是不变的吗?加热的本质是什么?

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中科院物理所,没错,我就是那个物理所。

这个问题非常非常有意思。

第一种情况,这个物体并不会被火点燃。因为根据热力学第二定律:热量可以自发地从温度高的物体传递到较冷的物体,但不可能自发地从温度低的物体传递到温度高的物体(克劳修斯表述),用火烧物体不能让物体超过火的温度。我们假设火的温度为 500 摄氏度,那么物体会一直从火吸取热量,直到温度相等。温度一致以后,物体就无法从火处吸收热量,温度也就无法再升高。

第二种情况,这个物体会被火点燃。我们以甲烷为例子(化学式为

),甲烷的燃点为 538 摄氏度,而甲烷燃烧的火焰最高温度能达到 2860 摄氏度。如果我们用假定 600 温度的火去点燃甲烷,那么甲烷燃烧达到的 2860 摄氏度远高于火的温度。

注:这里认为甲烷燃烧的火焰还是甲烷。

参考资料:

  1. 甲烷 - 维基百科

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