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滅火原理藏在成語裡,「煽風點火」的燃燒科學

這是個從生活經驗中衍生出的成語。煽風,指煽動風勢;點火,指點燃火種。將火種點燃,再用扇子煽它,就會冒出火光。如今家家使用瓦斯爐,只要轉動開關,引燃瓦斯,就會冒出火來。火力大小,可以隨心所欲。然而從前可不是這個樣子。

章老師小時候,農村大多使用燒柴火的爐灶,城市大多使用煤球爐。章老師住在城市,讓我打開記憶的匣子,談談煤球爐吧。

煤球是用焦炭碎屑,調上些泥巴,用模子製成的短柱體,上頭有許多上下通透的孔洞。煤球爐是用紅泥或黃泥做的,爐壁很厚,有個火門,用來煽火。使用煤球爐時,先在爐內放些廢紙和劈碎的柴火,做為火種。再點燃廢紙,引燃柴火。待柴火燒旺了,再把煤球放上去,然後從火門用力煽風,煤球就會慢慢地點燃了。

圖/AI 生成

使用柴火的爐灶,也是一面放柴火,一片煽風。如今到野外露營,也是點燃枯枝敗葉後猛力煽風。這個自古就有的生活經驗,不期然地衍生出成語「煽風點火」,比喻鼓動慫恿,藉以挑起事端。這個成語和「推波助瀾」、「興風作浪」的意思差不多。好了,讓我們造兩個句吧。

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選舉期間政客們煽風點火,吸引選民們注意。

野心分子從旁煽風點火,釀成這次暴力事件。

扇風點火的科學原理

接下去要談談煽風點火的科學意涵。燃燒,其實是一種劇烈的氧化作用,所以必須要有氧氣。空氣中約含21%的氧,我們用力煽火,就是灌進更多的空氣,助長燃燒。

可燃物的燃點不一,有的低,有的高。以章老師小時候使用的煤球爐來說,作為火種的廢紙,用根火柴就能點燃,其次是劈碎的木柴,再其次是煤球。煤球那麼不容易點燃,如果煮完飯還沒燃盡怎麼辦?有辦法,只要關上火門,讓空氣進不去,氧氣供應不足,燃燒就會慢下來,變成將熄未熄狀態。煮下一餐時,只要打開火門,就會復燃了。

通常煮完晚餐,關上火門。第二天早晨,打開火門,在將熄未熄的煤球上,疊上一個新煤球,再連續煽風,就會引燃新煤球,然後用煤球夾,把舊煤球夾出來,換上新煤球。因此,新舊煤球套著用,不必天天生火。

章老師曾當過老師,有次學生不小心把酒精燈打翻了,引起實驗台著火,有人急忙去拿滅火器,章老師不荒不忙地用條吸滿水的大毛巾蓋上去,火立刻熄滅。這可不是變了什麼戲法,而是阻斷了氧氣所致。

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燃燒,是可燃物與氧(助燃物)作用的結果。阻斷氧氣供應,可燃物就燃燒不起來了。滅火器有很多種,原理都是阻斷氧氣供應。

滅火器是1816年英國人曼比發明的,到了19世紀末,開始使用碳酸-硫酸滅火器。滅火劑是碳酸氫鈉(小蘇打)溶液,和一小瓶開口向上的硫酸。使用時把滅火器倒過來,硫酸和碳酸氫鈉混合,立即產生大量的二氧化碳,從噴口噴出來。二氧化碳非但不能助燃,噴出的泡沫還會阻斷空氣中的氧氣,火當然就燃燒不起來了。

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張之傑

張之傑,字百器,出入文理,著述多樣,其中以科普和科學史較為人知。