[精讚] [會員登入]
3472

紙片救火~蠟燭的燃燒(助燃物與對流)

運用冷熱空氣對流的原理,來玩隔空救火

分享此文連結 //n.sfs.tw/10552

分享連結 紙片救火~蠟燭的燃燒(助燃物與對流) @zfangの科學小玩意
(文章歡迎轉載,務必尊重版權註明連結來源)
2019-10-25 13:24:42 最後編修
2017-01-05 21:08:46 By zfang
 

在前面的隔空點火~蠟燭的燃燒(燭芯與蠟蒸氣)實驗中,我們曾做過:用玻璃罐罩住點燃的蠟燭......


蠟燭會因缺少助燃物而被悶熄。

如果是點燃二根長短不一的細蠟燭,再用玻璃罐同時蓋住兩支蠟燭......


猜一猜,長蠟燭、短蠟燭,哪一根會先熄滅呢?

一般人會認為燃燒時產生的二氧化碳比較重而氧氣相對輕,所以是短蠟燭先熄滅。


實驗結果卻發現反而是長蠟燭最先熄滅。為什麼呢?
(參考答案請反白:因為熱空氣上升,上方充滿燃燒後的氣體,因而使長蠟燭先熄滅。)

受熱後空氣(含較多的二氧化碳)體積膨脹密度變小而上升,玻璃罐上方充滿不助燃的廢氣,因而使長蠟燭先熄滅。玻璃罐下方則還有密度較大的新鮮冷空氣,短蠟燭能燃燒比較久,直到底部氧氣用盡。同樣的道理,在火場中要壓低身體,才能獲得較新鮮的空氣。

好啦~ 剛剛是用玻璃罐反罩住蠟燭,如果是用有開口的透明圓筒罩住蠟燭呢?這下火焰應該就不會被"悶熄"了吧?


令人意外的,上方雖然有開孔,但蠟燭還是熄滅了。為什麼呢?

要能維持蠟燭燃燒,不斷地供應新鮮空氣很重要。雖然有開口,但因燃燒產生的熱空氣快速上升,上升熱空氣阻擋新鮮的冷空氣補入而使燭火熄滅。不讓火熄滅,該怎麼做?把圓筒拉高,底部留空隙讓新鮮空氣由下方補入,這是一個方法。不過,留的空隙要大一點,不然火焰還是會熄滅。如果不拉高圓筒,還能怎麼做?


在透明圓筒中插入紙條,將圓筒隔成兩半,再罩住蠟燭,燭火就不會熄滅。

 

插入紙片使冷熱空氣分流,熱空氣由某一端向上,而冷空氣由另一端引入,蠟燭獲得新鮮空氣,因而能夠持續燃燒。


在沒有紙片的圓筒中,蠟燭會熄滅。圓筒中多了紙片,蠟燭就能持續燃燒。


左:圓筒雖有開口,但上升熱空氣阻擋冷空氣的補入,蠟燭會熄滅。
右:插入紙片使冷熱空氣分流,蠟燭獲得新鮮空氣,因而能夠持續燃燒。

運用冷熱空氣對流的原理,來玩隔空救火:將紙片慢慢往上抽,燭焰會變小,快要熄滅時,再將紙片往內插入,火焰又會變大!

 

2015-02-21

 

本文的影片與相片,感謝 axer 協助拍攝。

END

你可能感興趣的文章

熱脹冷縮~讓凹陷的乒乓球復『圓』 簡單的科學實驗,儘管早就知道觀念,但如果沒有親自做過,很難相信效果真的可以這麼明顯。

為什麼小蒨的冰塊熔得快? 為了公平,二個人的冰塊一樣多,也是同時裝的。小蒨突然問:『為什麼我的冰塊熔化得比較快,弟弟的卻比較慢?』

[溫度與熱]彭巴效應(Mpemba Effect)與相關影片 網路上找的非常有趣的結冰現象~ 拿來當課堂話題討論與補充。

到底有多熱?遇見850度的牛排 在量販店看到一則廣告,對科學敏感的我注意到了上頭的烘烤溫度~超高溫850oC。攝氏、華氏,究竟這850度是哪一個?二者之間足足差了400oC。

熱對流與浮力通風 (下) 屋頂上的香菇頭~強制通風 這東西無所不在~附近大樓樓頂也裝有幾個,而在鐵皮屋廠房上更是可見整排的通風球。

體感溫度與溫度溼度計 第一次看到這種體貼的溫濕度計,在溫度濕度紅色交會區顯示會有食物中毒的危險。溫度高,濕度高,就容易孳生細菌

隨機好文

在牙科遇見光學~光固化機的藍光與橘色遮光片 帶小孩看牙醫,看到有著橘色遮光片的光固化機...

油水不互溶~彩色小珍珠 這個彩色小珍珠實驗利用過期的油與食用色素『油水不互溶』與『密度』的觀念,簡單又漂亮。

杯與盤的對話~倒影杯 不銹鋼杯子本身就是曲面鏡,透過杯體的反射效果而形成有趣的圖案。

投影小時鐘 看到王大胖介紹一個股東會紀念品~多功能開瓶罐器(他的文章內容很豐富,值得推薦),好生羨慕。自己好久沒有去兌換股東會紀念品

[scratch新手] 用開關控制手電筒明滅(二)貓咪影子 燈亮貓咪就有影子,燈暗影子就不見