蠟燭火焰下邊緣的藍色火焰區域溫度最高嗎？

02-01

根據光輻射波長與輻射體溫度成反比，則可見光內，溫度越高光線越藍。但是用手去感覺，明顯頂部黃白色火焰比下邊緣藍色火焰燙手，而且酒精燈加熱都是用外焰，為什麼？

實名反對Herb Lee以外所有答案，火焰光是由化學發光決定的，具體請看火焰是透明的嗎？ - 物理學裡我的回答。

補充一張火焰中放熱率和顏色的圖，圖中CH*就是火焰呈現藍色的主要原因

火焰靠近下面部分溫度低是因為這個區域是石蠟油蒸發的區域，並且捲入的氧化劑非常有限，氧化劑較少，燃燒放熱也比較少，並且燃燒放熱大多數供應給石蠟蒸發，空氣預熱等過程，在火焰上部，雖然火焰是橘色，但是並不代表沒有藍光了，這個黃色是碳顆粒受熱白熾發光，此處捲入的氧化劑較多燃料也被預熱，火焰在此處燃燒的更劇烈，但是還是因為燃料多於氧化劑，燃料燃燒不完全，產生碳顆粒，碳顆粒白熾發光讓火焰變橙黃色。所以，橙黃色本身不放熱，而是藍色放熱，藍色放熱被碳顆粒吸收變白熾，白熾光蓋住了藍色光。

這個可以從打火機來驗證，打火機是氣態燃料，碳顆粒少，所以整個打火機火焰基本都是藍色的，但是深淺不同。但是在打火機噴口，火焰溫度較低，因為空氣不足，所以參與反應的分子少，火焰顏色相對上部要淺很多。並且此處火焰有的時候有些藍綠色而不是淡藍色，這是C2*的化學發光造成的。

最重要的原因之前的答主都忽略了，即手放在火焰頂部感到」燙手「的主要原因在於強烈的熱對流：大量熱空氣上升，溫度很高，因而」燙手「。手指放在火焰底部僅僅有熱輻射和熱傳導對手指」加熱「，它們的傳熱效率跟對流相比有數量級上的差距。

不要錯誤的把火焰當成黑體輻射。

我也簡單查檢索了一下網上的知識，沒有看到非常確切的結論。

題主可參看：http://gerry.lamost.org/blog/?p=10

其中認為，內焰的藍色火焰是含C-H基團的特徵顏色（這點類似顏色反應），而與能量無關。

色溫 ≠ 溫度

藍色是只要達到原子或分子的某個激發能（藍色的激發能，幾個電子伏特eV，1eV=1.6*10^(-19)J）的就夠了，很小。
而你摸著外焰溫度高，是因為那兒表示的是單位體積分子的動能總和，因而感覺熱（熱分子都向上飄）。

舉個簡單的例子：

如果有一個單原子分子的不規則運動動能50eV，那麼它的特徵溫度可以由E = 3/2 * kT，得到 T = 2E/(3k) = 2 * 50 / (3*8.62*10^-5) = 386697 K ，即約 38.6萬攝氏度了。

然而如果一個1m3的空間只有這麼一個分子的話，那麼它的壓強 p = 2/3 *n *E = 2/3 * ( 1 / 1 ) * 50 * 1.6 * 10 ^(-19) = 5.3 * 10 ^(-19) Pa（n為分子數密度, n = N/V, N=1個分子，V=1m3），根據p = nkT 得出宏觀溫度 T = p/(nk) = 5.3*10^(-19) / ( 1 * 1.6 * 10 ^(-19)) = 3.3K ≈ -270 ℃。

特徵溫度為幾十萬攝氏度，宏觀溫度接近於絕對零度。

因此，不能通過看顏色來判定宏觀溫度。

你家蠟燭要是能僅靠溫度發出藍色的光那你家估計至少方圓一公里內都是一片火海了

彭佳颺說得很專業很深入，給出的解釋很嚴密，雖然部分人理解可能很困難，但事實就如所說，色溫並不等於溫度，前者反映的是單個分子的能量，但並未反映這些高能分子的數量。而後者則反映了某處分子熱運動動能的總和，宏觀表現即溫度。

而我們中學所學外焰溫度最高，依據則為動能大即溫度高的分子熱運動劇烈，趨向於在距離焰心比較遠，即外焰處集中，從而使得外焰溫度最高。