木头燃烧是转换的光能更多，还是转换的热能更多？有没有百分比例？

青草

木头燃烧是转换的光能更多，还是转换的热能更多？有没有百分比例？
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检验医师

热能

木头燃烧时，主要反应是木材中的碳和氢与氧气结合生成二氧化碳和水。这一过程释放出大量的化学能，以热能的形式表现出来。这种能量主要用于：

• 提高周围空气的温度。
  
• 维持燃烧反应的进行。
  
• 促进挥发性物质的蒸发和燃烧。
  

根据热力学原理，燃烧反应的焓变（ΔH）主要以热能形式释放。
对于大多数有机材料的燃烧，超过90%的能量以热能形式释放是合理的估计，因为这是燃烧的主要能量输出形式。


光能

光能在燃烧过程中主要通过以下机制产生：

• 电子跃迁：燃烧时，分子中的电子被激发到更高能级，当它们返回基态时，会释放光子，产生可见光。
  
• 黑体辐射：燃烧产生的高温使得物质发出黑体辐射，其中一部分是可见光。
  

由于这些机制在能量转换中效率较低，光能仅占总能量的一小部分。根据火焰的辐射特性和实验观测，光能通常占总能量的不到10%。


实验测量和理论分析

• 实验测量：通过卡路里计量法和光辐射测量，可以直接测定燃烧过程中热能和光能的比例。实验数据显示，热能占比通常在90%以上，而光能占比在5%-10%之间¹ ²。
  
• 理论分析：根据燃烧反应的热力学性质和火焰光谱分析，理论模型预测的热能与光能比例与实验结果相符³。
  

参考

• Babrauskas, V. (2002). Ignition Handbook. Issaquah, WA: Fire Science Publishers.
  
• Drysdale, D. (2011). An Introduction to Fire Dynamics. Chichester, UK: John Wiley & Sons.
  
• Tien, C. L., Lee, S. C., & Stretton, A. J. (1979). Radiation heat transfer. Combustion Science and Technology, 20(3-4), 139-156. DOI: 10.1080/00102207908946807
  

清风寡欲

木头燃烧是一种涉及木头与氧气相互作用的化学反应，通过释放化学能来产生能量。此过程中，燃料的化学键断裂并与氧气结合形成新键，同时释放出大量能量。燃烧中的光能和热能转化是化学反应与能量转换的复杂过程，不仅是光与热的舞蹈，更是化学能与自然界的深刻对话。
一、光能转化
在燃烧过程中，部分能量以光子的形式被释放，形成火焰。此过程称为光能转化，这种光主要是由燃烧产生的高温激发了分子和原子内部的电子，当这些电子从高能级跃迁回低能级时，就会以特定波长的光子形式释放出能量。这就是为什么我们能看到火焰发出不同颜色的原因——不同的温度对应不同的光谱。火焰的颜色和亮度取决于燃料的种类、燃烧温度以及氧气供应。

例如，天然气火焰通常比木头火焰更蓝、更透明，因为天然气燃烧得更加干净，光亏损较低。

能量比例：虽然光能是燃烧反应的一个重要产物，但它在总能量中所占的比例通常较小。一般来说，在标准的燃烧条件下，火焰光能比例可能在5%到30%之间，具体取决于燃料类型和燃烧条件。
二、热能转化
燃烧反应释放的大部分能量以热能的形式传递给周围环境。这种将化学能转化为热能的过程是燃烧反应的主要特征之一。热能主要通过分子振动、旋转和碰撞等方式传递。当燃料燃烧时，产生的热量会加热周围环境，使得物体温度升高。这也是为什么我们能感受到火焰周围的温暖。
能量比例：与光能相比，热能在燃烧反应中占据主导地位。通常超过70%的燃烧能量以热能的形式释放。
总之，燃烧中的光能和热能转化不仅是基础科学问题，也与日常生活紧密相关。光能转化提供视觉感知和美感，而热能转化是燃烧的主要能量输出。对于木头燃烧，热能通常大于70%，这也是现代照明不再使用木头而采用冷光灯的原因。理解这些过程有助于更好地利用能源、减少环境污染，并开发更高效技术，如改进燃烧器设计或研发新型催化剂。#燃烧 #能量转换

检验医师

燃烧是个非常复杂的物理化学现象，木材燃烧发光可以分成两个部分，燃烧表面的发光现象（电磁辐射）主要是热辐射（黑体热辐射），而燃烧形成的火焰主要是高温离子态气体价电子放电辐射。
    木材燃烧的火焰区域主要来源于木材热裂解产物，分散到空气中进一步燃烧形成的焰体。
    高质量的煤炭和木炭燃烧基本上不产生明火，而是以热辐射为主。
    因此，木头燃烧主要是转换为热量，转化为电磁波是其中并发的物理现象。
   我了解的一般红外热辐射材料能够形成红外热效率也就20-30%，估计木材燃烧不会高于这个比例吧。

队长是我

首先需要定义明确。都是将化学能中多余的电磁能量释放出来的过程，用光能和热能来讲并不准确。
燃烧这个过程是指化学反应前后，反应物和生成物的化学势之间存在着显著的能量差。当反应物去到生成物之后，多出来的能量就以纯粹的能量形式被释放。
这种能量形式你可以用半经典的黑体辐射，也可以用能量子来描述。考虑到只有四种基本相互作用，这种能量形式的载体就只能是传播电磁相互作用的光子。
如果用黑体辐射描述，那释放的就全是热能，如果用光子描述，那释放的就全是光能。取决于定义。
这里有一个非常容易混淆的概念，什么是热能？
热能的英文直译是thermal energy，它的准确来源是energy from thermal fluctuation，是热涨落所对应的能量，300K对应的热能就是26meV。这个能量，与热量heat，是两个完全不同的概念，很多人将之混为一谈。
热量虽然用的是能量的量纲，但它不是能量。因为能量是一个状态量，而热量不是。就像角动量和作用量的量纲也是一样的，但你不能说角动量就是作用量。
题目问的热能，我估计题主想问的其实是热量。而题目问的光能，我们通常依靠热能，或者温度来估算，也就是利用黑体辐射定律来算。所以，二者并无一定的联系。
当然你可以依赖经验。比如有机物燃烧，和金属燃烧，它们各自会产生多少热量、多少可见光，做一个经验上的规律总结是可行的。但这两者之间不会出现有价值的科学规律。
木头燃烧发光，与金属发光有很大不同是在于，前者主要是火焰的等离子发光，后者还会伴随一定量的热激发。
木头那种等离子发光是一个非相干的热过程，效率极其低下，每瓦1个流明都到不了。跟我们日常用的那些冷光源比起来，现在好一点的照明设备，每瓦都能去到100多流明，不可同日而语。
流明就是烛光，直观就能感受到，木头燃烧的火焰亮度和蜡烛没法比吧，何况温度还比蜡烛高。
所以一句话回答就是，没有可比性。

继续前进

木头燃烧时，化学能主要转化为热能和光能。然而，要给出一个具体的百分比例是比较困难的，因为这取决于多种因素，包括木头的种类、燃烧条件、燃烧效率等。通常，在木头燃烧过程中，热能是主要的能量形式，而光能相对较少。
在完全燃烧的情况下，木头中的化学能大约有以下几个去向：

• 热能：大部分化学能转化为热能，用于加热周围环境或被物体吸收。
  
• 光能：燃烧时产生的火焰发出的光能。
  
• 声能：燃烧过程中可能伴随的声音产生的声能。
  
• 化学产物：燃烧产生的化学产物（如二氧化碳和水蒸气）中储存的化学能。
  

在实际的燃烧过程中，热能通常占主导地位，因为木头燃烧主要是为了释放热量。光能虽然可见，但其能量转换效率相对较低。例如，在木材燃烧的火焰中，我们可以看到明亮的火焰，但这些火焰的光能与释放的总能量相比是很小的一部分。
如果需要精确的百分比例，这通常需要通过实验测量来确定。在实验室条件下，可以通过热量计测量燃烧过程中释放的总能量，并使用光度计或辐射计测量光能的输出，从而计算出各自的比例。但这些数据会因实验条件和所用木材的不同而有所变化。在日常生活中，我们通常不会去测量这些比例，而是更关注燃烧产生的热量