火焰為什麼會往上延伸？

琥珀蠟燭的火焰總是往上延伸呢。為什麼不會往旁邊或往下延伸呢？

30秒看懂答案

答案的關鍵，就是重力。

火焰會往上延伸，是因為燃燒變熱的氣體比周圍的空氣輕，在有重力的地面上會往上升。接著新的空氣從下方流進來補位，火焰就變成朝上的水滴形。在幾乎感受不到重力的太空船裡，不會產生這種氣流，火焰會變成圓形。

熱氣體會變輕

東西燃燒時，火焰和周圍的氣體會變得非常熱。根據NASA的資料，火焰的溫度大約是2300克耳文（約2000℃），周圍的空氣約300克耳文（約27℃），熱氣體的密度（相同體積的重量）大約只有周圍空氣的八分之一。變輕的氣體，就像被受重力吸引的冷而重的空氣往上推一樣升上去。這種往上的力量叫做浮力。

熱氣體上升後，周圍的冷空氣就會流到它的下方。NASA說明，蠟燭火焰的形狀，是因為輕而暖的空氣上升、冷空氣從下方替換進來而形成的。被這股往上的氣流拉著，火焰就變成往上伸長的水滴形。火焰會搖搖晃晃，也是因為這股氣流變得紊亂。

圖：地面上的火焰，和太空船裡的火焰

琥珀因為新的空氣從下方進來，火焰才能持續燃燒呢。

蠟燭火焰的尖端又黃又亮，是因為煤灰（沒燒完的細小碳粒）受熱發光。根據NASA的說明，在地面上，往上的氣流會把煤灰帶到火焰尖端，所以尖端看起來是黃色的。

在太空站這種幾乎感受不到重力的環境（微重力）中，不會產生熱氣體上升的氣流。在太空梭等地方做的實驗已經確認，蠟燭的火焰會變成接近球形或半球形的圓形，而且會成為煤灰很少的藍色火焰。這時氧氣是靠一種叫「擴散」、慢慢散開的方式到達火焰。