3.蜡烛是怎样燃烧的(二)?
前面的例子让大家更清楚地看到物质相互作用的方式。现在看这里,我用一个棉纱线织成的袋子盛水,它的作用一方面堪比棉花,另一方面堪比细布。实际上,有的烛芯就是用棉纱线制成的。你们会注意到这个袋子是有网眼的,我从上面倒进点儿水,就会从底下漏出去。如果我问:倒了水后这个袋子会出现什么情况?里面有什么?为什么有东西在里面?你们可能好半天反应不过来。这个袋子实际上盛了水,而你们看到的是水倒进去又漏出来,认为就和空的没什么两样了。实际上,这些纱线以前是湿的,现在还是湿的;袋子的漏眼儿非常小,它四周的水分彼此间产生的引力非常强,虽然有漏眼,但是水仍然保留在袋中。与这种情况相仿,熔化的烛油分子顺着烛芯直达顶端,另一些分子靠相互引力跟了上来,等到抵达火焰点,便渐次燃烧起来。
我们还有其他例子,也是基于上面同样的原理。你们看这一小截芦秆。我在街上看到一些男孩子拼命表现得像个大人,经常手上拿截芦秆,点上火,吸一吸,假装那是一支雪茄。芦秆能被男孩看上,是因为它中空通气,并且有毛细管作用。如果我把一截芦秆竖在一个盛有莰烯(kǎnxī,它的总体性能与石蜡非常相似)的盘子里,莰烯这种液体也会顺着芦秆上升,这个现象与蓝色盐溶液升到盐柱的情形极为相似。因为芦苇表面没有毛孔,莰烯不会流到别的方向,必须顺着长条的芦秆往上升。现在它已经到达了芦秆的顶端,我可以用火点燃,把它当成一支蜡烛。莰烯在这截芦秆的毛细管引力作用下上升到顶,这和蜡烛的烛油跑到棉芯上燃烧是一个道理。
蜡烛的火焰不沿着烛芯向下燃烧,只有一个原因:火焰在燃烧过程中,熔化的烛油及时地把它浇灭了。大家知道,如果把一支蜡烛倒过来,让燃料跑到烛芯上,蜡烛就会熄灭。这是因为,火焰没有足够的时间把燃料加热到可以燃烧的程度;反过来,把蜡烛头朝上,燃料就会被一点一点地送到烛芯位置,火焰在上面,就可以让热力充分发挥作用。
要想全面了解蜡烛的奥妙,还必须了解蜡烛的另一种情况,这就是烛油的气化状态。为了让大家认识这个问题,我来做一个非常有趣又非常普通的实验。如果你非常轻巧地吹灭一支蜡烛,就会看到蜡烛冒烟。想必大家经常闻到蜡烛吹灭时的气味,很难闻。但是如果吹灭它时用点儿方法,你就会看到那股轻烟实际上是由烛油变成的。我来吹灭其中一支,吹一口气,不扰动它周围的空气;这个时候,如果我拿一支点着火的小棍放在距离烛芯两三英寸 1的地方,你们就会看到有一串火舌穿越空气直扑烛芯,把吹灭的蜡烛又点燃了(图4)。做这些必须干净利落,不能让这股可燃的轻烟有时间冷却下来,否则它就会凝聚成液态或固态,或者受到扰动,烟消云散了。
图4
1 英寸(in),1英寸= 2.54厘米。——编辑注