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在日常生活中，我们通常会将水和火相提并论，众所周知的是，水分子是由氢和氧这两种元素构成，其化学式为H2O，而我们看到的水其实就是由大量的水分子组成的，那么，既然水是H2O，那火呢？对于这个问题，相信很多人就不太清楚了。
为什么很多人不清楚火是什么呢？这主要是因为火很容易让我们将其视为一种真实存在的物质，然而事实却并非如此。 想象一下，如果火真是一种物质，那它应该是什么形态呢？它显然不是固体，因为你无法抓住它，它也不是液体，因为它没有流动性，相对而言，火更像是一种气体，然而它依然不是，因为气体可以长时间地存在，而火却不同，无论多么旺盛的火焰，只要燃料耗尽或氧气不足，就会很快熄灭，然后消失不见。 有一种说法认为，火是等离子体，但这种说法也不正确，因为等离子体是由大量自由电子与正离子组成的弱电中性系统，其稳定存在需要极高的温度或者强电场来维持，然而我们常见的火，并不存在强磁场，其温度通常也就是几百℃，最多也就1000℃出头，这与等离子体所需的严苛条件相去甚远。
实际上，火并不能算是一种物质，它其实是物质燃烧过程中发光发热的一种现象，只不过由于火能够同时刺激我们的多种感官，例如视觉（光亮、颜色、形态）、触觉（热辐射）、嗅觉（燃烧产物和未完全燃烧物质的气味）以及听觉（燃烧过程中的爆裂声），才会让我们倾向于将其视为一种真实存在的物质。 燃烧是一种剧烈的氧化反应，依赖于三个基本要素的协同作用：燃料、氧化剂（通常是空气中的氧气）和达到着火点的热量（也称着火源）。 以常见的木材为例，木材的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素等复杂有机聚合物，当木材被持续加热至其着火点时，它们会发生热解（即高温下分解），进而释放出多种可燃性小分子物质，如甲烷、氢气、一氧化碳以及其他的一些挥发性有机化合物。 接下来，这些从木材中逸出的小分子物质与空气中的氧气相遇，并在已有的热量作用下，发生剧烈的氧化反应，也就是燃烧，反应生成的主要产物是二氧化碳和水（通常以水蒸气的形式存在），同时释放出大量的能量，这些能量主要以光和热的形式表现出来。
燃烧过程一旦启动，其自身释放的热量会持续加热尚未燃烧的燃料，使其达到着火点并参与反应，从而形成一个能够自我维持的反应，只要燃料和氧气的供应充足，且温度维持在着火点以上，燃烧便会持续进行。 在此过程中，燃烧产生的二氧化碳、水蒸气以及其他气体产物，因吸收了反应释放的热量而温度升高，导致其体积膨胀，密度相应减小，在地球重力场的作用下，它们就会上升，与此同时，周围温度较低、密度较大的冷空气则会从下方“补充”进来。 这种由密度差驱动的对流现象，就塑造了火焰通常所呈现的向上延伸并逐渐变细的锥形或尖顶形，但如果在微重力环境中，情况就不一样，实验表明，由于缺乏这种对流，火焰会趋向于形成更接近球形的弥散结构，且燃烧效率也会因为燃烧产物不易散去、新鲜氧气供应受阻而降低。
我们之所以能看到火，其实是因为燃烧过程中物质被加热到高温状态时会发出大量的电磁辐射，其中很大一部分的波长处于可见光范围内，从理论上来讲，物体温度越高，其热辐射的峰值波长越短，颜色也越偏向光谱中的蓝白端，因此，火焰中温度最高的部分通常呈现为蓝白色。 除了温度之外，火焰的颜色还与参与燃烧的物质种类密切相关，比如说我们常见的篝火或蜡烛火焰呈现的黄橙色，主要是由燃料未能完全燃烧而产生的微小碳黑颗粒（烟炱）在高温下发光造成的。 而某特定化学元素在火焰中受热时，其原子外层电子会发生能级跃迁并辐射出特定波长的光，进而形成独特的焰色，例如钠元素使火焰呈黄色，钾元素呈浅紫色，铜元素呈绿色或蓝色，锶元素呈洋红色等。 值得一提的是，火中常听到的“噼啪”声，其主要成因是木材内部所含的水分，当木材受热时，这些水分会变成水蒸气，由于水蒸气的体积远大于同等质量的液态水，其在木材内部的孔隙中就会形成压力，当压力的累积超过木质结构的承受极限时，便会引起木材的爆裂，发出声响。 综上所述，虽然我们经常将水与火相提并论，但两者却有巨大的差异，因为水是一种真实存在的物质，而火却不是，它其实是物质燃烧过程中发光发热的一种现象，被我们动态地感知到了。 |
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